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轧制差厚板冲压成形断裂数值仿真
| 论文题名： | 轧制差厚板冲压成形断裂数值仿真 |
| 关键词： | 轧制差厚板;冲压成形;断裂缺陷;数值仿真;力学性能;汽车板材 |
| 摘要： | 能源危机和环保要求的提高，促进了汽车轻量化的发展。激光拼焊板的应用对于提高汽车的轻量化有很大的作用，而轧制差厚板是继激光拼焊版之后一种基于新型加工技术的轻量化材料。因为轧制差厚板能够根据零件强度要求对厚度进行优化，能够有效降低零件重量，因此应用越来越广泛。 由于断裂作为冲压成形零部件的主要缺陷，需要对板料的断裂缺陷进行准确的预测。同时轧制差厚板存在厚度过渡区，因此其研究方法与普通板材有一定的差异，需要对差厚板的成形性能进行研究使之更好地应用于生产实际。 本文首先应用有限元的思想将差厚板厚度过渡区离散为有限个相同厚度的钢板进行研究，对若干不同厚度的等厚板进行拉伸实验，得到对应的应力应变数据后进行插值，就可得到各种厚度的材料的力学性能参数。这时对厚度过渡区的材料赋予不同的力学性能参数，解决了差厚板的仿真建模问题。 其次从细观损伤力学角度研究金属材料的韧性断裂，并且对之前的 Rice-Tracey断裂准则进行改进，使之适用范围更加广泛。同时对LS-DYNA进行二次开发，将断裂准则集成到数值模拟中，能够更加直观、方便的预测板料冲压成形的断裂缺陷，并且通过实验和仿真相结合的方法确定了断裂准则的参数。对于改进的断裂准则需要对其验证准确性，才能应用其预测差厚板冲压成行的断裂。应用改进的断裂准则对高强钢圆筒拉深和杯突试件进行预测，和Rice-Tracey断裂准则结果进行对比证明了其正确性。 最后，以改进的断裂准则作为判定断裂的标准，对以差厚板为材料的盒形件实验试件断裂缺陷进行预测，应用断裂准则对其断裂的位置分布进行数值仿真预测和对仿真结果进行分析，并且与实验结果进行对比验证，对比结果表明改进的断裂准则相比于Rice-Tracey断裂准则预测更加准确。 |
| 作者： | 尹超凡 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 申国哲;刘立忠 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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