A Modified Johnson–Cook Constitutive Model and Its Application to High Speed Machining of 7050-T7451 Aluminum Alloy

材料科学 本构方程 机械加工 流动应力 合金 应变率 分离式霍普金森压力棒 变形(气象学) 硬化(计算) 复合材料 应变硬化指数 可塑性 冶金 结构工程 有限元法 工程类 图层(电子)
作者
Bing Wang,Qinghua Song,Yi Wan,Xiaoping Ren
出处
期刊:Journal of Manufacturing Science and Engineering-transactions of The Asme [ASM International]
卷期号:141 (1) 被引量:25
标识
DOI:10.1115/1.4041915
摘要

Constitutive model is the most commonly used method to describe the material deformation behavior during machining process. This paper aims to investigate the material dynamic deformation during high speed machining of 7050-T7451 aluminum alloy with the aid of split Hopkinson pressure bar (SHPB) system and finite element (FE) analysis. First, the quasi static and dynamic compression behaviors of 7050-T7451 aluminum alloy are tested at different loading conditions with a wide range of strain rates (0.001 s, 4000 s, 6000 s, 8000 s, and 12,000 s) and temperatures (room temperature, 100 °C, 200 °C, 300 °C, and 400 °C). The influences of temperature on strain and strain rate hardening effects are revealed based on the flow stress behavior and microstructural alteration of tested specimens. Second, a modified Johnson–Cook (JCM) constitutive model is proposed considering the influence of temperature on strain and strain rate hardening. The prediction accuracies of Johnson–Cook (JC) and JCM constitutive models are compared, which indicates that the predicted flow stresses of JCM model agree better with the experimental results. Then the established JC and JCM models are embedded into FE analysis of orthogonal cutting for 7050-T7451 aluminum alloy. The reliabilities of two material models are evaluated with chip morphology and cutting force as assessment criteria. Finally, the material dynamic deformation behavior during high speed machining and compression test is compared. The research results can help to reveal the dynamic properties of 7050-T7451 aluminum alloy and provide mechanical foundation for FE analysis of high speed machining.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
林林发布了新的文献求助10
刚刚
qwewyq12307发布了新的文献求助20
1秒前
penny0000完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
3秒前
xianlu完成签到,获得积分10
3秒前
1112222发布了新的文献求助10
4秒前
充电宝应助sun采纳,获得10
5秒前
漂亮冰薇完成签到,获得积分10
5秒前
CipherSage应助陈炳超采纳,获得10
6秒前
丹牛发布了新的文献求助10
6秒前
SciGPT应助sci_123采纳,获得10
6秒前
打打应助天竹子采纳,获得10
7秒前
飞天大南瓜应助1112222采纳,获得10
9秒前
老实新筠发布了新的文献求助10
9秒前
cqbrain123完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
米玉米完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
识字岭的岭应助心想事成采纳,获得10
10秒前
10秒前
神山识完成签到,获得积分10
10秒前
mt完成签到,获得积分20
11秒前
gao123发布了新的文献求助10
11秒前
Lylin应助韩豆乐采纳,获得10
12秒前
WanMoledy完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
xianlu发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
14秒前
科研通AI6.3应助伊丽莎白采纳,获得10
15秒前
科研通AI6.1应助烤冷面采纳,获得10
15秒前
五七完成签到,获得积分20
15秒前
15秒前
不如种地发布了新的文献求助10
15秒前
有魅力的小甜瓜完成签到 ,获得积分10
15秒前
陈炳超发布了新的文献求助10
16秒前
1112222完成签到,获得积分10
16秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
No Good Deed Goes Unpunished 1100
Bioseparations Science and Engineering Third Edition 1000
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
BRITTLE FRACTURE IN WELDED SHIPS 1000
Entre Praga y Madrid: los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 1000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6100813
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7930495
关于积分的说明 16426934
捐赠科研通 5230223
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2795196
邀请新用户注册赠送积分活动 1777550
关于科研通互助平台的介绍 1651116