汽车金属材料断裂失效模型研究王栋刘森李碧浩（上海汽车集团股份有限公司技术中心，上海201804）
工艺材料
【摘要】随着CAE技术的发展，金属材料的断裂失效预测在汽车行业受到越来越多的重视，尤其是在整车硅撞等大变形情况下，高强度钢等金属材料的断裂失效模拟及预测显得尤为重要。文章以热成型钢B1500HS 为研究对象，对比了显式动力学软件LS-DYNA中GISSMO及DIEC2种失效模型，并通过一系列材料力学实验，获得了以上两种失效模型的相关参数。最终通过设计热成型B柱子系统试验对上述两种失效模型进行对比验证。结果表明，在本文案例中，DIEC失效模型可以更准确预测热成型钢的断裂失效行为。该研究可为CAE 分析中高强钢等金属材料模型的选取及设置提供参考。
[Abstract]With the development of CAE technology, it is becoming more and more important to exactly predict the fracture failure of the hot formed steel, especially in the case of large deforma-tion like the high speed crash situation. This paper studies the failure characteristic of the hot -formed steel (B1500HS) and obtains parameters of the failure model GISSM and DIEC in LS DYNA code by series of material experiments . Moreover, the established failure model is validated by a three points bending test of a B post. The results show that the DIEC model can predict the fracture failure behavior of the hot formed steel correctly. This study may provide a reference for choosing a failure model and settingupitsparameters.
【关键词】失效模型断裂预测GISSMODIEC doi:10.3969/j.issn.1007-4554.2018.02.11
描述材料失效时产生的微孔现象，但其失效主要
0引言
随着CAE技术的快速发展，仿真分析中的材料失效预测问题受到越来越多的关注。早期的仿真注重材料弹塑性阶段的描述，对材料失效判据大多使用基于单向拉伸试验的最大失效塑性应变，预测效果并不好。实际上，材料的失效往往与应力状态有密切关系。有一些更加高级的失效模型，如Johnson-Cook损伤模型能较好地模拟应力三轴度小于1/3的断裂模式[]。Gurson模型可以
收稿日期：201712-14 上海汽车2018.02
依赖于正向断裂而忽略剪切断裂的影响[2,3]。 CrachFEM模型考虑了材料的剪切断裂与正向断裂机理，通过材料试验完成对不同断裂形式的描述[3]。汽车行业应用广泛的动力学软件LS-DY-NA包含很多失效模型，如前面提到的Johnson Cook模型。除此之外，GISSMO模型及DIEC模型[4]等也是行业内应用较多的失效模型。
本文主要对LS-DYNA中GISSMO与DIEC2 种失效模型在工程中的应用效果进行了对比研究。
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