[发明专利]铝合金板材电致塑性渐进成形破裂的预测方法及预测系统

权利要求书

1.一种铝合金板材电致塑性渐进成形破裂的预测方法，其特征在于，所述预测方法包括：

获取铝合金板材电致塑性渐进成形的基础参数和成形电流；

构建有限元分析模型，所述有限元分析模型包括铝合金板材网格模型和工具头模型；

在所述工具头模型上施加载荷和所述成形电流，根据所述基础参数，对所述铝合金板材网格模型进行渐进成形数值分析，获得所述铝合金板材网格模型中每个节点的等效应变、应变速率、电流密度、静水应力和等效应力；

根据所述电流密度和所述应变速率，确定每个节点基于Oyane韧性破裂准则的材料系数；

根据每个节点的所述材料系数、所述静水应力、所述等效应力、所述等效应变和所述Oyane韧性破裂准则，确定每个节点的韧性破裂积分值；

根据所述每个节点的韧性破裂积分值，确定所述铝合金板材在所述电致塑性渐进成形中的破裂行为；

其中，所述材料系数包括第一材料系数和第二材料系数；

所述Oyane韧性破裂准则的数学式为：

其中，I为所述韧性破裂积分值；

C₁为所述第一材料系数；

C₂为所述第二材料系数；

为等效应变；

为破裂时的等效应变；

σ_m为所述静水应力，单位为MPa；

σ为所述等效应力，单位为MPa；

所述根据所述电流密度和所述应变速率，确定每个节点基于Oyane韧性破裂准则的材料系数，具体包括：

根据下述公式，确定所述第一材料系数C₁：

其中，为应变速率，单位为s^-1；

j为电流密度，单位为A/mm²；

A₁的取值范围为[-1.1,-1.0]，A₂的取值范围为[0.7,0.8]，A₃的取值范围为[0.01,0.05]，A₄的取值范围为[0.02,0.10]。

2.如权利要求1所述的预测方法，其特征在于，所述根据所述电流密度和所述应变速率，确定每个节点基于Oyane韧性破裂准则的材料系数，具体包括：

根据下述公式，确定所述第二材料系数C₂：

其中，为应变速率，单位为s^-1；

j为电流密度，单位为A/mm²；

B₁的取值范围为[-0.1,-0.001]，B₂的取值范围为[0.5,0.7]，B₃的取值范围为[0.0001,0.01]，B₄的取值范围为[-0.001,-0.01]。

3.如权利要求1所述的预测方法，其特征在于，所述根据所述每个节点的韧性破裂积分值，确定所述铝合金板材在所述电致塑性渐进成形中的破裂行为，具体包括：

若韧性破裂积分值大于等于1，确定所述铝合金板材的对应节点位置处破裂；

若韧性破裂积分值小于1，确定所述铝合金板材的对应节点位置处安全。

4.如权利要求1所述的预测方法，其特征在于，在根据每个节点的所述材料系数、所述静水应力、所述等效应力、所述等效应变和所述Oyane韧性破裂准则，确定每个节点的韧性破裂积分值之后，所述预测方法还包括：

根据所有节点的韧性破裂积分值，确定所述铝合金板材的韧性破裂积分值分布云图。