基于改进Johnson-Cook模型的5083P-0铝合金动态本构关系研究

为研究5083P-0铝合金在高应变率下的力学行为及本构模型,通过RPL100材料试验机和分离式霍普金森压杆(SHPB),对5083P-0铝合金进行了准静态及应变率范围950~3000 s-1的冲击动态压缩实验。结果显示随着应变率的增加,5083P-0铝合金的屈服强度、流动应力增加,应变硬化率减小,具有应变硬化效应,正应变率效应以及热软化效应。对其塑性变形原理进行分析发现,滑移系的作用导致材料发生较大的塑性变形,同时由于绝热温升的产生,材料表现出应变硬化与热软化机制相竞争的情况。在Johnson-Cook模型的基础上对应变率项进行改进,并引入绝热温升,改进的Johnson-Cook模型能够能较好地描述该材料的应变率效应并能准确地描述其流动应力。最后采用新的应变率进行补充实验,通过对比验证了模型的合理性。