【作 者】周銀;溫彤;方剛;路勝海;李冠楠

　　【前 言】

　　金屬成形過程的斷裂失效一直是工程界關(guān)注的重點(diǎn)問題。作為目前汽車領(lǐng)域最經(jīng)濟(jì)可行的輕量化手段，高強(qiáng)鋼的應(yīng)用日益廣泛且強(qiáng)度指標(biāo)不斷提升。但高強(qiáng)鋼成形時(shí)具有與普通鋼截然不同的斷裂失效表現(xiàn)，如斷前無明顯頸縮、剪切斷裂以及邊緣開裂等，使得傳統(tǒng)的斷裂理論模型及適用于頸縮失效的成形極限圖(FLD)手段均無法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)高強(qiáng)鋼板的成形開裂。與此同時(shí)，高強(qiáng)鋼種類的多樣化以及成形加載路徑的復(fù)雜化，對(duì)其斷裂失效的分析提出了更為嚴(yán)苛的要求。目前，對(duì)超高強(qiáng)鋼的成形斷裂尚無準(zhǔn)確可靠的理論預(yù)測(cè)模型，給汽車關(guān)鍵零部件及其成形工藝設(shè)計(jì)帶來了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

　　本文首先歸納了韌性斷裂模型的發(fā)展及其在高強(qiáng)鋼成形方面的應(yīng)用現(xiàn)狀，指出了超高強(qiáng)鋼斷裂理論分析的難點(diǎn)。從超高強(qiáng)鋼的材料特性及其脆性斷裂本質(zhì)的角度出發(fā)，對(duì)超高強(qiáng)鋼成形開裂理論預(yù)測(cè)模型開發(fā)以及數(shù)值模擬方法提出建議。

　　【結(jié)束語(yǔ)】

　　隨著高強(qiáng)鋼強(qiáng)度級(jí)別的不斷提升，材料呈現(xiàn)明顯的脆性化趨勢(shì)并帶來塑性變形能力大幅下降，其斷裂具有與韌性材料截然不同的表現(xiàn)，如開裂的隨機(jī)性、非均勻性以及初始缺陷的敏感性等。傳統(tǒng)基于韌性材料的斷裂準(zhǔn)則無法準(zhǔn)確分析和預(yù)測(cè)高強(qiáng)鋼成形的開裂。鑒于超高強(qiáng)鋼的材料特性，預(yù)測(cè)其斷裂失效與成形極限需充分考慮(準(zhǔn))脆性的本質(zhì)以及與此相關(guān)的復(fù)雜加載路徑下的微觀非均勻變形與宏觀隨機(jī)斷裂特性，并計(jì)人應(yīng)變、應(yīng)力與材料初始狀態(tài)多重因素的影響，才可能從根本上解決問題。

　　以下是正文：