采用拉伸试验和显微组织观测的方法确定了GTN损伤模型中的9个损伤参数, 运用GTN损伤模型对冷轧硅钢薄板边部缺陷的扩展及边裂的产生进行了有限元模拟, 并与预置缺口的钢板轧制试验进行对比。结果表明: 轧制过程中边部缺陷是造成钢板边部裂纹萌生和扩展的一个重要原因, GTN损伤模型可用来预测含边部缺陷硅钢薄板在冷轧过程中边裂的产生; 预测结果与试验结果基本一致。
所属栏目
物理模拟与数值模拟国家自然科学基金资助项目(51105143); 中央高校基本科研业务资助项目(1114036); 上海高校青年教师培养资助计划(YG0142129)
收稿日期
2012/1/142012/9/22
作者单位
孙权:华东理工大学机械与动力工程学院, 上海200237
闫玉曦:华东理工大学机械与动力工程学院, 上海200237
陈建钧:华东理工大学机械与动力工程学院, 上海200237
潘红良:华东理工大学机械与动力工程学院, 上海200237
备注
孙权(1987-), 男, 湖北黄冈人, 博士研究生。
引用该论文:
SUN Quan,YAN Yu-xi,CHEN Jian-jun,PAN Hong-liang.Prediction for Edge Cracking for Silicon Steel Sheet with Edge Defect during Cold Rolling Based on GTN Damage Model[J].Materials for mechancial engineering,2013,37(1):93~97
孙权,闫玉曦,陈建钧,潘红良.基于GTN损伤模型对含边部缺陷硅钢薄板冷轧时边裂的预测[J].机械工程材料,2013,37(1):93~97
参考文献
【1】
NA D H, LEE Y. FE simulation of edge crack initiation and propagation of conventional grain orientation electrical steel[J].International Journal of Modern Physics B, 2008, 22(31/32): 5465-5470.
【2】
RAJAK S A, REDDY N V. Prediction of internal defects in plane strain rolling[J].Journal of Materials Processing Technology, 2005, 159(3): 409-417.
【3】
GHOSH S, LI M, GARDINER D. A computational and experimental study of cold rolling of aluminum alloys with edge cracking[J].J Manuf Sci E-T ASME, 2004, 126(1): 74-82.
【4】
MCVEIGH C, LIU W K. Prediction of central bursting during axisymmetric cold extrusion of a metal alloy containing particles[J].International Journal of Solids and Structures, 2006, 43(10): 3087-3105.
【5】
黄涛. 圆盘剪切边对边裂的影响和改进[J].冶金设备, 1988(6): 33-36.
【6】
TVERGAARD V N A. Analysis of the cup-cone fracture in a round tensile test bar[J].Acta Metal, 1984, 32: 157-169.
【7】
NEEDLEMAN A T V. An analysis of ductile rupture in notched bars[J].Journal of the Mechanics and Physics of Solids, 1984, 32: 461-490.
【8】
CUESTA I I, ALEGRE J M, LACALLE R. Determination of the Gurson-Tvergaard damage model parameters for simulating small punch tests[J].Fatigue & Fracture of Engineering Materials & Structures, 2010, 33(11): 703-713.
【9】
王国珍, 张贺全, 蒲吉斌, 等.GTN损伤模型对C-Mn钢缺口拉伸试样延性断裂的预测[J].机械强度, 2008, 30(4): 647-652.
【10】
FALESKOG J, GAO X S, SHIH C. Cell model for nonlinear fracture analysis-Micromechanics calibration[J].International Journal of Fracture, 1998, 89(4): 355-373.
【11】
ABENDROTH M, KUNA M. Determination of deformation and failure properties of ductile materials by means of the small punch test and neural networks[J].Computational Materials Science, 2003, 28(3/4): 633-644.
【12】
郑长卿, 周利, 张克实.金属韧性破坏的细观力学及其应用研究[M].北京: 国防工业出版社, 1995.