由于材料中存在空洞等缺陷，铝合金厚板在预拉伸过程中易发生断裂，对拉伸设备造成损伤。基于GTN损伤本构方程，建立铝合金板预拉伸断裂模型。基于小试件拉伸断裂试验测试结合数值模拟，确定GTN损伤本构参数，对五种典型厚度铝合金板预拉伸断裂进行研究。计算铝合金板断裂过程中的应力应变及损伤变量的变化规律，并将表面位置和断裂截面位置处的各变量进行对比。结果表明，随着拉伸率的增大，铝合金板由平面应力状态变为应变集中，其部位由正中心位置向边缘偏移，空洞体积分数最大值也由正中心位置转移到应变集中处；随厚度增加断裂应变略有降低，且受初始空洞体积分数的影响较大。通过对不同厚度、不同拉伸率的铝合金板预拉伸分析，得到初始空洞体积分数和初始缺陷尺寸随厚度变化规律。
铝合金板 预拉伸断裂 材料缺陷 GTN本构方程