等通道转角挤压下变形体长度对应力的影响及开裂判据分析.pdfVIP

维普资讯 学兔兔 第44卷第 1期 机 械 工 程 学 报 vo1．44N。．1 2008年 1月 CHINESEJOURNALOFMECHANICALENGINEERING Jan． 2008 等通道转角挤压下变形体长度对应力的 影响及开裂判据分析木 许晓静 张雪峰 刘桂玲 程晓农 (江苏大学先进成形技术研究所 镇江 212013) 摘要：利用有限元软件ANSYS对2024铝合金等通道转角挤~((Equal—channelnagularpressing，ECAP)过程进行计算模拟， 得到等效正应力(VonMises应力)、切应力随变形体长度及下行位移的变化，结合ECAP试验，研究ECAP形变开裂的判据。 结果表明，无论变形体长度及下行位移如何变化，等效正应力都小于材料的抗拉强度，而切应力则随着变形体长度的降低总 体上呈下降趋势，当变形体的长度小于某一临界值时，计算模拟表明最大切应力小于材料的抗剪强度，样品开裂倾向大幅降 低，二者相当吻合。研究结果不仅说明 “最大切应力不大于材料抗剪强度 ”可以作为材料ECAP形变过程中不出现开裂现象 的判据，而且也为材料的ECAP加工提供理性研究思路，即先实测材料的应力一应变 曲线，然后基于上述判据对模具结构、 材料预处理工艺及样品尺寸等进行优化设计。 关键词：等通道转角挤压 有限元模拟 应力 断裂分析 中图分类号：TG111．91 W ork-pieceLengthoftheEffectonStressandAnalysisof Cracking-criterionUnderEqualChannelAngularPressing XUXiaojing ZHANGXuefeng LIUGuiling CHENGXiaonong (InstituteofAdvancedFormingTechnology,JiangsuUniversity,Zhen3finag212013) Abstract：Finite—elementmethod(FEM)andexperimentalinvestigationof2024A1subjectedtoequal—channelnauglrapressing (ECAP)hasbeencarriedout．Themaximum equivalentnormalstressnadthemxaimmu shera s~essatna optionallygiven displacementofECAPhavebeenobtainedthroughFEM forvariousgiveninitiallengthofECAPsamples．Thecrackingcriterionofr thematerialssubjectedtoECAPisfiartherdiscussedwiththehelpofexperimentalinvestigation．Itisobservedhtatatallgiven displacementofECAP．htemxaimum equivalentnomr alsrtessisalwayslessthna hteultimatetensilesrtengthofmaterialsforall ECAPedsampleswiht variousinitiallength，whilehtemxa imum shera srtessisalwayspresentathteanug lra channelzoneofECAP die，anditsvaluedec