各向异性屈服准则对铝合金挤压管液压成形仿真精度的影响

来源：机械工程学报杂志2025年第4期北京时间：

作者：张坤, 白雪山, 孙进, 胡馨予, 林艳丽, 何祝斌

单位：1. 航空工业沈阳飞机工业(集团)有限公司 沈阳 110850;2. 大连理工大学机械工程学院 大连 116024

摘要：以AA6061-O铝合金挤压管材为研究对象，采用试验和数值模拟方法研究管材自由胀形过程的变形行为。通过比较试验和常用的各向异性屈服准则Hill48、Barlat89和Yld2000-2d的模拟结果，如胀形压力-高度关系、胀形轮廓和最高点壁厚-压力关系，阐明不同屈服准则对管材液压成形模拟精度的影响及产生影响的原因。结果表明：屈服准则对管材液压成形模拟精度存在显著的影响，其原因在于屈服准则直接决定描述对应成形工艺加载条件下的屈服行为和塑性流动行为。Hill48屈服准则的总体预测精度不及各向同性的Mises屈服准则，故不适用于铝合金管材液压成形。Barlat89屈服准则预测精度虽优于Hill48，但仍存在较大偏差。Yld2000-2d屈服准则对管材液压成形过程变形行为描述的准确性高于其他几个屈服准则，其可以被推荐用于管材液压成形模拟。研究结果为在管材液压成形的实际应用中优选屈服准则提供重要指导。

关键词：管材,液压成形,屈服准则,各向异性,数值模拟；

基金资助：国家自然科学基金资助项目(52075075)。