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基于GTN模型的冷轧硅钢边部裂纹扩展研究
学兔兔
第 48卷第 10期 机 械 工 程 学 报 Vol1．48 NO．10
2012年 5月 JOURNALOFMECHANICALENGINEEIUNG May 2O 12
DoI：1O．3901／JME．2012．1O．033
基于GTN模型的冷轧硅钢边部裂纹扩展研究木
闫玉曦 孙 权 陈建钧 潘红良
(华东理工大学机械与动力工程学院 上海 200237)
摘要：针对硅钢板容易在冷轧过程中形成边部裂纹，使用Gurson．Tvergaard-Needleman(GTN)微观损伤模型对带有边部微小缺
口的硅钢板在冷轧过程中损伤分布以及裂纹的萌生和扩展进行研究。通过拉伸试验和扫描电镜观察分析得到材料的损伤参数
、 和，F，进而通过有限元软件ABAQUS模拟得到各轧制工艺参数对缺口尖端区域损伤分布及微裂纹萌生与扩展的影响，
仿真与试验结果表明，在缺口尖端形成两条损伤带，最大损伤值随着压下率的增大而增大，同时裂纹长度随着压下率的增大
而迅速增加：当工作辊半径较小时更加容易出现裂纹；沿着轧制方向缺口前侧的比后侧更容易产生裂纹，两侧的裂纹长度都
随着摩擦因数的增大而增大；裂纹长度会随着张力的增大而明显增大。研究结果为轧制工艺参数的选择提供理论依据和参考。
关键词：冷轧 裂纹萌生 孔隙率 硅钢 仿真
中图分类号：TG335
AnalysisforthePropagationofEdgeCrackofSiliconSteelduringCold
RollingProcessBasedonGTN DamageM odel
YANYuxiSUNQuan CHENJianjun PANHongliang
(SchoolofMechanicalandPowerEngineering，
EastChinaUniversityofScienceandTechnology，Shnaghai200237)
Abstract：Edgecmckisakindofdefectsinthecoldrollingprocessofsiliconsteel，causesruptureofhtesteelinhterollingmilland
needtoberemovd．Hence，itisnecessarytounderstandtheformationofedgecracksThedamagedistribution，aswellashteinitiation
andpropagationofedgecracksaroundthetipsoftheprecutnotchesduringcoldrollingprocessareinvestigatedbyusingGTN
dma agemode1．Thedamageprama eters ， nad aredetemrinedbytensiletestsnadscanningelectronmicroscope(SEM)
observation．Theinfluenceofvariousrollingprama etersondma agedistributionna dcracklengthisstudiedbymtmeriealsimulation．
Thenumericalresultsshow htathteGTN dma agemodelisavailabletopredictionhteinitiationnadpropagationofedgecracksduring
rollingprocess．Prama etricstudycarryoutinpresentworkrevealsthatitismorepossibletooccuredgecmcksatlragerreduction，
higherfriction coefficient，smallerrollradiusand
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