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先进高强度双相钢车身板成形的剪切断裂判据研究
| 论文题名： | 先进高强度双相钢车身板成形的剪切断裂判据研究 |
| 关键词： | 先进高强度双相钢;身板成形;剪切断裂;Hill’48-MMC损伤模型 |
| 摘要： | 由于先进高强度钢(AHSS)优越的强度和实质性的重量优势，其正越来越多地被应用于汽车工业。然而，先进高强度双相钢在小半径拉弯成形中易发生剪切断裂。而传统的方法，如成形极限图(FLD)，无法预测这种类型的断裂形式。本文通过对剪切断裂机理的研究，基于弹塑性本构理论，利用修正摩尔-库仑(MMC)模型研究了先进高强度双相钢剪切断裂的过程，并将新的本构模型应用于成形分析，提出了新的剪切断裂判据，达到了对先进高强度双相钢车身板剪切断裂进行预测的目的。 首先，构建了 Hill’48-MMC损伤模型，钢板的塑性和剪切破坏可以分别被Hill’48正交各向异性模型和MMC断裂模型表示，推导相应的本构方程及数值实现表达式。 其次，针对隐式迭代应力更新算法在求解板料成形破裂问题时计算效率低、收敛困难的问题，改进了本构积分算法的数值实现方法。将基于弹性张量的应力补偿更新算法与显式有限元法相结合，既保证了算法的准确性和稳定性，又提高了计算效率。 再次，基于ABAQUS/Explicit平台的VUMAT接口，利用Fortran语言编写了Hill’48-MMC损伤模型的VUMAT材料子程序，实现了对板料成形过程中损伤演化的可视化。 最后，参考其它断裂准则形式，并结合先进高强度双相钢的拉弯成形数值模拟结果，提出基于Hill’48-MMC的预测先进高强度双相钢剪切断裂的判据，进一步分析了影响剪切断裂的主要影响因素，验证了断裂判据的可行性和实用性。然后将该判据应用于汽车覆盖件成形工艺中的剪切断裂预测，并与在Dynaform软件中得到的仿真结果进行对比分析，结果表明采用本文提出的剪切断裂判据比成形极限图（FLD）能够更准确地预测先进高强度双相钢的剪切破裂现象。 |
| 作者： | 吕庆龙 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 李迪 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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