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基于YBT模型的汽车薄钢板抗皱性能研究
| 论文题名： | 基于YBT模型的汽车薄钢板抗皱性能研究 |
| 关键词： | 高强度钢;对角拉伸试验;单面接触;汽车薄钢板;抗皱性能 |
| 摘要： | 汽车轻量化要求车身采用强度更高的钢板，可以减轻车身重量，增加汽车安全性。车身零件采用高强度钢后，材料强度变高，板料变薄，材料成形性变差，使得其在冲压成形中的起皱，面畸变问题更加突出。因而研究板料的抗皱性问题在国际范围内引起了广泛关注。 板材起皱的数值计算是一个包含了几何非线性、材料非线性和边界非线性的强非线性问题，长期以来一直是研究的难点。尽管人们对板材抗皱问题做了较多的仿真和试验研究工作，其中最具代表性的即为著名的方板对角拉伸试验(YBT)，在一定程度上获得了板材的抗皱性能，但这些研究都没有考虑板材冲压成形过程中和模具接触的情况，因而不够准确。 本论文以方板对角拉伸试验模型为研究对象，以高强度钢BIF340，DP600为板材，利用试验.数值仿真对比分析的方法，着重研究了两种材料的抗皱性能；并进一步考虑冲压过程中板料与模具的接触状况，建立了带有单面接触的YBT试验仿真模型，分析了接触的存在对起皱的影响。本文具体研究内容包括： 1.阐释了起皱的机理、评价指标和起皱预测理论，并结合LS-DYNA有限元仿真软件，介绍了起皱预测理论在仿真中的实现过程。 2.选取BIF340，DP600两种材料，开展了标准的YBT试验，并同步进行了数值仿真，数值仿真的误差约为15％，验证了有限元仿真模型的正确性及仿真对起皱问题的预测精度。 3.考虑冲压成形过程中板料与模具的接触状态，建立了单面接触的YBT仿真模型，分析了接触以及接触卸载对起皱失稳高度的影响。结果表明由于接触的存在，明显降低了起皱高度，接触作用卸载后，试件发生回弹导致起皱高度增大。并研究了摩擦系数，接触面积对起皱和回弹的影响。 4.采用均匀设计方法，研究材料的弹性模量E、硬化指数n、强度系数K、材料厚度t四个材料参数对抗皱性能的影响，并从单参数浮动和多参数交互两个角度对这四个参数进行了针对起皱高度的敏感度分析。分析表明板材厚度t对起皱高度影响最为显著，依次为n，K，E。 |
| 作者： | 杜帅英 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 刘迪辉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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