考虑各向异性和剪切行为的GTN损伤模型及其在成形极限预测中的应用
来源：机械工程学报杂志2025年第6期北京时间：
作者：陈鑫, 龚颖颖, 杨立飞
单位：吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室 长春 130022
摘要：传统成形极限理论模型并不适用于延伸率较低的铝合金板材。为了准确预测铝合金板材的成形极限，在Gurson-Tvergaard-Needlemen (GTN)细观损伤模型的基础上，综合考虑板材各向异性及孔洞剪切机理对损伤演化的影响，建立修正GTN模型，提出从细观损伤角度预测铝合金成形极限曲线的方法。以6061-T6铝合金板材为研究对象，通过中心复合设计-响应面模型-多目标遗传算法相结合的有限元反向标定法确定GTN模型的损伤参数。并编写修正GTN模型的VUMAT用户自定义材料子程序，利用有限元分析软件ABAQUS数值模拟NAKAZIMA凸模胀形试验，获取铝合金成形极限曲线。结果表明，考虑各向异性和剪切行为的修正GTN模型对于铝合金成形极限预测具有更好的准确性和适用性，改善了原始GTN模型对成形极限曲线拐点处预测不准的问题。
关键词：GTN损伤模型,各向异性,铝合金,成形极限曲线,响应面法；
基金资助：国家重点研发计划资助项目(2022YFB250350-3)。
