先进高强钢Cowper-Symonds本构方程的建立及模拟

以DP600和TRIP600 2种钢板为对象,研究其动态性能表征。基于Cowper-Symonds模型建立2种钢板的材料本构方程并进行高速拉伸模拟,2种钢板均表现出对应变速率的敏感性。模拟结果与试验结果匹配性好,建立的材料本构方程具有工程应用价值。2种钢板的压溃、三点弯曲模拟结果表明,TRIP600抵抗变形能力高于DP600钢板,碰撞过程中能够吸收更多的能量。     

汽车用DP钢与TRIP钢的成型性能试验研究

通过金相试验、单向拉伸试验、成型极限试验、圆筒件拉深试验,对600MPa强度级别的DP钢和TRIP钢的基本力学性能、冲压成型性进行了比较分析,并对其焊接性能和碰撞吸能特性进行了讨论.结果表明,与DP钢相比,TRIP钢具有更好的塑性以及高强度、高加工硬化能力、较好的深拉延成型性和吸能特性,而DP钢具有相对较好的焊接性能.但与常规低碳钢板不同的是,TRIP钢圆筒件最大减薄出现在法兰圆角区.     

汽车用TRIP高强度钢板的成形行为试验研究

对冷轧TRIP600钢板在单向拉伸、双向拉伸和平面应变变形模式下的成形行为进行试验研究,在此基础上建立描述TRIP效应的计算模型,并用扫描电镜方法分析TRIP钢变形过程中微观组织的变化。试验结果表明:在单向拉伸、双向拉伸和平面应变中,平面应变最有利于TRIP效应的发挥,双向拉伸次之,单向拉伸最不利。     

汽车用先进高强钢成形性能研究

通过显微组织分析、拉伸试验、成形极限试验、杯突试验及扩孔试验对汽车用先进高强钢DP590、DP780、TRIP590和TRIP780的成形性能进行研究。结果表明,DP钢和TRIP钢都具有较高的强度和良好的塑性,而TRIP钢相对较高的n值及延伸率表现出更好的成形性能。在成形工艺的选择上,TRIP钢适用于拉延及翻边工艺,而DP钢则更适用于拉延工艺。     

基于QP1180钢板动态性能数据的MAT24材料卡制作

以QP1180为基础,对其高速拉伸性能进行了相关分析研究;在不同的应变速率下,QP1180钢板表现出了应变率强化效应,基于Cowper-Symonds模型,建立了QP1180钢板材料本构方程,同时应用Hyper Mesh和Ls-Dyna软件,进行了不同应变速率下的高速拉伸模拟;将模拟结果同高速拉伸的试验结果进行对比分析,分析的误差在可接受范围内,可以进行相关CAE模拟计算;最后给出了汽车安全碰撞模拟所需的MAT24材料卡,对于汽车安全碰撞模拟的CAE分析提供了材料方面的技术支持。     

冷轧TRIP钢的特性及应用

简介了宝钢开发的冷轧TRIP600钢板的性能和微观组织，并用TRIP600钢板冲压了国内某车型的两个零件，通过在试验室进行的性能、成形性能等分析表明，宝钢开发的TRIP600钢板兼有高的强度和成形性，在不降低其他性能的前提下，采用TRIP600钢可替代软钢冲压某些汽车结构件，且能减轻质量10%～20%。     

热轧带状组织对热镀锌双相钢(DP600)组织性能的影响

采用不同热轧制度、热模拟并借助扫描电镜观察研究了带状组织对热镀锌双相钢（DP600）组织、性能的影响；研究了热轧带状组织对双相钢断口形貌、金相组织和钢板力学性能的影响。结果表明，热轧带状组织使冷轧断口韧窝呈带状分布，冷轧双相钢组织中马氏体亦呈带状分布，钢的伸长率下降。     

超高强度钢车门防撞梁冷冲压数值模拟研究

车门防撞梁是提高轿车侧碰撞安全性的关键部件,安全性高的轿车都采用超高强度钢板制造防撞梁,但超高强度钢板成形困难。本文使用Pam-Stamp 2G软件对材料为DP600超高强度钢的某乘用车车门防撞梁冷冲压成形工艺进行了模拟研究,探讨了凹模圆角、压边力和板料形状等对成形缺陷和回弹的影响,为同类相关高强度钢汽车件的生产起到了指导作用。     

双相高强度钢板矩形盒拉深性的有限元分析

采用有限元方法对DP600高强度钢板、IF钢板和T2纯铜板矩形盒拉深成形过程进行了模拟分析和比较,指出高强度钢板在非回转对称拉深中的变形流动性较差,极限拉深深度对压料力变化不敏感。因此,在即将大量使用该类钢板进行汽车覆盖件成形生产时,应从成形工艺和模具结构方面有效调节法兰材料的变形流动,以缓解断裂危险点的应力应变集中现象,进而提高覆盖件成形性。     

减振钢板的弯曲成形性研究

减振钢板的应用是降低汽车噪声的一种手段。利用所设计的V形弯曲模具和MTSS10材料试验机弯曲试样，对减振钢板的弯曲性能进行了试验研究。阐明了减振钢板弯曲时试样呈“鸥翼”状这一特点，对减振钢板V形弯曲的理论进行了分析。     

DP780钢应变率敏感特性研究及本构方程的建立

通过在0.01、0.1、1、10、100 s-1应变速率下得到的DP780材料的应力-应变曲线,对DP780材料的应变速率敏感性进行了相关研究,分析了其在不同应变速率下的断口形貌:在低应变速率下,断口出现明显的颈缩现象;在高应变速率下,断口平整,断裂面与拉伸方向约呈60°角,颈缩现象不明显。依据动态应力-应变曲线,建立了DP780材料的Cowper-Symonds本构方程,模拟得到的应力-应变曲线可以很好地与动态拉伸得到的应力-应变曲线吻合,所建立的材料本构方程具有工程应用价值。     

基于MMLS3和四点弯曲试验的沥青混合料疲劳性能研究

利用小型加速加载设备MMLS3对5,25,50℃下的2种沥青混合料(SMA-13和AC-13)的车辙深度变化规律进行研究,并将试验结果与2种沥青混合料在与MMLS3试验相同温度条件下通过四点弯曲疲劳试验获得疲劳寿命进行分析对比。结果表明:(1)由于更低的孔隙率与更好的抗剪切变形能力,SMA-13的车辙深度始终低于OGFC-13;(2)沥青混合料疲劳寿命受控制应变、温度、级配类型的影响,在评价不同的沥青混合料疲劳性能时必须综合考虑;(3)相同温度条件下,通过控制车辙深度获得的使用寿命远大于通过控制应变为300×10~(-6),600×10~(-6)时的四点弯曲疲劳试验获得的疲劳寿命。     

B柱加强板QP980冲压成形性研究

QP钢是一种高强度高塑性的第三代高强度钢,为了论证QP980的冲压成形能力,采用虚拟成形分析方法研究了汽车用第3代高强板QP980的冲压成形性。并与汽车常用的DP590、DP780、DP980四种高强钢板进行了对比研究,证明QP980强度略强于DP980,冲压成形性比DP590略好。应用第3代QP钢可解决高强度且形状较复杂的零件成形问题,对汽车安全性和轻量化都具有很强的应用价值。     

塑性变形对DP780钢弹性模量的影响

在塑性变形过程中,DP780钢的弹性模量会发生变化,这种变化会严重影响DP780钢板冲压成形的回弹量。为提供DP780钢板冲压回弹预测理论基础,通过循环加载-卸载-重新加载拉伸试验研究了DP780钢板的弹性模量在塑性变形过程中的变化规律。结果表明,塑性变形4.1%时,弹性模量快速下降,随后逐渐趋于稳定,弹性模量的最大降幅是29.86%;塑性变形为0.058时,非弹性回复应变占整个回复应变的比例可达14.34%。最后建立了弹性模量与塑性变形的数学模型。     

中国50百分位男性小腿有限元模型的建立与验证

基于下肢螺旋CT扫描,保留主要的解剖学结构,建立了中国50百分位男性小腿有限元模型。应用中国人体测量学数据进行模型缩放,对皮质骨厚度进行精确的模拟。基于Ls-Dyna材料模型模拟皮质骨拉、压特性和应变率特性。对模型进行小腿的准静态轴向压缩验证以及胫骨、腓骨与小腿的准静态三点弯曲验证和近心端1/3、中部和远心端1/3的动态三点弯曲验证。验证结果显示:仿真验证曲线与试验曲线走势吻合较好,峰值力大小与出现时刻基本一致,表明所建立的模型生物逼真度较高。     

玄武岩纤维/铝合金层合板低速冲击性能及应用研究

制备一种玄武岩纤维/铝合金层合板复合结构,通过试验和仿真,探讨该复合结构的拉伸、压缩、剪切、弯曲和抗冲击特性。采用连续壳单元模拟纤维层,建立低速冲击仿真模型,从能量吸收、接触力和层合板损伤程度3个方面,研究铺层结构和冲击载荷角度对纤维金属层合板抗冲击性能的影响。最后,将纤维金属层合板应用于发动机罩外板,进行发动机罩静态刚度和行人头部碰撞仿真分析。结果表明,与原发动机罩相比,纤维金属层合板发动机罩的弯曲刚度和扭转刚度均有不同程度提高,行人头部保护性能得到改善。     

汽车用高强钢DP590的材料性能对压溃吸能的影响

基于Comper-Symonds模型建立了DP590的本构方程,拟合得到应变速率系数分别为C=1 023 260、P=4.46。结果表明,随着屈服强度和抗拉强度、板料厚度的增大,吸能能力呈增大趋势,压缩时间和最大位移均呈递减趋势,但是最大碰撞力也随之增大,且抗拉强度对吸能的影响程度明显高于屈服强度,最大碰撞力Fmax、吸能数值Ea均与板料厚度的平方t2呈很好的线性关系,Fmax/t~2、Ea/t~2与材料的屈服强度、抗拉强度也呈线性关系。     

6种高强钢材质的汽车B柱耐碰撞性能对比研究

在显式有限元软件LS-DYNA中,精准地建立研究汽车侧碰所需的MDB模型,并对某车型的B柱侧碰过程进行完整的数值模拟.模拟过程依次将B柱材质设置为DP590,DP780、MS1180、PHS1500、PHS1800和PHS2000,钢板厚度设置为1.2 mm、1.5 mm、1.8 mm、2.0 mm和2.5 mm.模拟...     

基于弯曲和径向疲劳试验的高强钢车轮仿真分析

选择具有优良成形性能的600 MPa级马氏体相钢制作成形复杂的轮辐及540 MPa级贝氏体双相钢制作轮辋.建立三维模型和有限元模型,采取静态分析模拟动态分析的方式分别对车轮弯曲和径向工况进行仿真分析,得出易于产生疲劳裂纹的应力集中点及其最大应力、应变值.选用疲劳寿命名义应变法建立了高强钢车轮的E-N曲线,利用疲劳分析软...     

典型汽车用板变形滞后回弹的试验及本构建模

在金属滞后回弹研究中,对DP600、BUFD及AC600汽车用板材施加相同应变5%,在室温下测试卸载后瞬时回弹及32 h内滞后回弹。基于一维线粘弹性与粘塑性理论引入谐振子模型,构建DP600的滞后回弹本构模型。试验及拟合结果表明,DP600、BUFD及AC600板材的瞬时回弹与弹性模量及卸载应力有关;而滞后回弹在回复前期均具有较高回复速率,方向与瞬时回弹相同,采用粘弹性理论的拟合优度较好。分析卸载2 h后的回弹规律,AC600板材没有明显反回弹趋势,而DP600、BUFD钢板变化规律不再单调,在较长时间跨度内呈现一定波动性。