先進(jìn)高強(qiáng)鋼板熱態(tài)下成形特性研究.pdf

1、隨著先進(jìn)高強(qiáng)鋼板(AHSS)成形工藝的不斷提高，板材在成形過程中會導(dǎo)致溫度上升，而先進(jìn)高強(qiáng)鋼板在溫?zé)岘h(huán)境下的成形行為與室溫情況下有很大差別，表現(xiàn)出不同的力學(xué)行為特性，且工藝性能也有所不同。因此，對先進(jìn)高強(qiáng)鋼板溫度相關(guān)成形特性系統(tǒng)性研究具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。本文通過實(shí)驗(yàn)技術(shù)、理論分析以及數(shù)值模擬三者相結(jié)合的方法，針對先進(jìn)高強(qiáng)鋼板溫?zé)岘h(huán)境下力學(xué)性能以及成形特性進(jìn)行了深入研究。
　　雙向拉伸試驗(yàn)過程中十字形試樣中心區(qū)的加熱由鹵素

2、管輻射加熱裝置進(jìn)行，板料中心區(qū)的溫度可以通過調(diào)節(jié)加熱源功率和板料中心與鹵素管燈絲中心距離h進(jìn)行調(diào)節(jié)，并通過有限元仿真和試驗(yàn)驗(yàn)證了本文采用的加熱裝置可以滿足熱態(tài)下十字形雙向拉伸對溫度的需求。
　　通過鹵素管輻射加熱的方法實(shí)現(xiàn)了熱態(tài)下板材雙向拉伸加載。針對車用先進(jìn)高強(qiáng)鋼板DP590分別進(jìn)行了不同溫度下的比例加載雙向拉伸試驗(yàn)，獲得了中心區(qū)沿兩個加載方向的應(yīng)力應(yīng)變曲線，并基于單位體積塑性功原理得到板材的試驗(yàn)屈服軌跡。通過與常用的屈服準(zhǔn)則進(jìn)

3、行對比，發(fā)現(xiàn)Yld2000-2D屈服準(zhǔn)則適合描述DP590鋼板溫?zé)岘h(huán)境下的屈服行為。根據(jù)不同溫度下的單拉以及等雙拉試驗(yàn)，建立了溫度相關(guān)Yld2000-2D屈服準(zhǔn)則，求出其在不同溫度下的屈服準(zhǔn)則各向異性參數(shù)與溫度的函數(shù)關(guān)系，并且驗(yàn)證了相比于常規(guī)Yld2000-2D屈服準(zhǔn)則，建立的溫度相關(guān)屈服準(zhǔn)則更加符合試驗(yàn)結(jié)果。
　　基于得到的溫度相關(guān)Yld2000-2D屈服準(zhǔn)則，結(jié)合兩種常用的失穩(wěn)模型(M-K模型和C-H模型)，給出了成形極限應(yīng)變

4、理論數(shù)值算法，并計(jì)算出理論成形極限曲線。與不同溫度下成形極限試驗(yàn)獲得的試驗(yàn)FLD對比，確定M-K失穩(wěn)模型更適合預(yù)測溫?zé)岘h(huán)境下DP590鋼板成形極限，并分析了這兩種失穩(wěn)模型的特點(diǎn)。
　　把前面得到的溫度相關(guān)Yld2000-2D屈服準(zhǔn)則以及不同溫度下的成形極限曲線編寫成用戶材料子程序VUMAT，并嵌入ABAQUS有限元軟件。應(yīng)力更新算法選擇半隱式算法。利用嵌入到ABAQUS的子程序?qū)P590鋼板筒形件拉深過程進(jìn)行數(shù)值模擬，通過與試驗(yàn)