JC渐进损伤本构是研究切削中的重要本构模型,主要包括材料硬化和损伤两部分:其中,原始JC的硬化部分本构为;

基于Vumat的修正JC本构模型的切削研究_切削损伤

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材料屈服应力的硬化解耦为三部分独立的效应:应变硬化、应变率硬化以及热软化。多数学者针对该部分本构进行修正,比如考虑再结晶的应变软化,如下式,

基于Vumat的修正JC本构模型的切削研究_子程序_02

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基于Vumat的修正JC本构模型的切削研究_子程序_03

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当材料发生损伤时,满足以下式子:

基于Vumat的修正JC本构模型的切削研究_子程序_04

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损伤起始的判定如下:

基于Vumat的修正JC本构模型的切削研究_公众号_05

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当满足

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时,材料进入损伤状态,开始进行损伤演化。

损伤演化规律分为多种,其中基于失效位移的线性演化形式如下:

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采用应力回退法编写公式2的JC损伤弹塑性Vumat子程序,程序原理如下图所示

基于Vumat的修正JC本构模型的切削研究_解耦_08

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得到计算结果如下图所示

基于Vumat的修正JC本构模型的切削研究_切削损伤_09

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基于Vumat的修正JC本构模型的切削研究_解耦_10

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可以看到计算中有稳定的切削生成,提取单元的应力应变曲线如下所示:

基于Vumat的修正JC本构模型的切削研究_解耦_11

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图中可以看出该程序很好的实现了单元在大应变时出现的软化效果。

公众号“320科技工作室”