金属学报

作者：尚宏春, 田中旺, 牛兰杰, 范晨阳, 张哲伟, 娄燕山

单位：1.西安机电信息技术研究所 机电动态控制重点实验室 西安 710065；2.北京理工大学 机电学院 北京 100081；3.陆装驻西安地区军事代表局 西安 710065；4.西安交通大学 机械工程学院 西安 710065

关键词：屈服演化,应力状态,各向异性,晶体塑性,代表性体积单元,

基金：国家自然科学基金项目(52075423);国家自然科学基金项目(U2141214);国防科技重点实验室自主科研项目

为表征5182-O铝合金的屈服演化行为，并利用晶体塑性模拟深入理解其塑性变形特性，本工作通过单向拉伸、平面应变拉伸、剪切等实验，研究了5182-O铝合金在不同应力状态下的力学性能。首先通过逆向工程方法精确标定5182-O铝合金的硬化行为，然后利用pDrucker屈服方程解析计算对塑性变形特性进行表征。此外，采用晶体塑性有限元模拟结合代表性体积单元建模，对不同应力状态和晶粒取向条件下孔洞的演化进行分析。结果表明，5182-O铝合金的各向异性强度差异均低于1%，但不同应力状态下其最大强度差异约为8%。因此，针对由各向异性和应力状态所引起的硬化差异进行合理建模。基于非关联流动准则，pDrucker屈服函数的标定结果与实验结果间良好的一致性表明，该模型在不同加载方向上均具有较高的预测精度。晶体塑性模拟结果表明，基于累积塑性变形和归一化体积分数，应力三轴度和晶粒取向与孔洞演变密切相关。

来源：2025年第8期

《金属学报》期刊编辑部

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