基于混合位移-压力有限元的厚板精冲数值模拟和损伤断裂预测

精冲时材料在狭窄的凸模、凹模间隙附近形成局部塑性剪切带，极易产生断裂、塌角过大等成形缺陷。本文在MSC/MARC中建立了轴对称精冲有限元模型，利用混合位移－压力的更新拉各朗日有限元方法对精冲局部剧烈塑性变形进行模拟，克服了剪切自锁和体积自锁，结合基于应变梯度、表面曲率的网格自适应技术，精确捕捉了应变集中现象。并通过MARC用户子程序实现了Schiffmann损伤功密度的半耦合计算，预测了精冲过程中材料损伤的发展，并预测了不同工艺参数下的零件塌角高度、光亮带高度和精冲力，最后利用模拟得出的最佳工艺参数获得了合格的零件。