DP1000高强冷轧双相钢冲压成形数值模拟及试验
【图文】：
?E)(6)式中：εT为真实应变。在定义塑性材料的试验数据中，提供的应变不仅仅是材料的塑性应变，还可能是材料的总体应变[5]。所以必须将总体应变分解为弹性应变和塑性应变两个分量。弹性应变等于真实应力与杨氏模量的比值，从总体应变中减去弹性应变，即得到塑性应变，其关系式为：εpl=εT-εel=εT-σT/E(7)式中：εpl为真实塑性应变；εT为真实总体应变；εel为弹性应变；E为杨氏模量。对DP1000钢的工程应力应变曲线进行相应的计算，得到真应力和真应变的关系，如图1所示。1.2有限元模型的建立为了提高计算效率，对试验模型进行以下简化：①由于试件为对称圆盘，故采用1/4模型以减少计算量；②圆盘下半部分施加约束以替代下端固定装置；③试件上方也只建立1/4固定盘来进行仿真计算。根据以上简化，建立冲压试件圆盘及冲头的三维模型，如图2所示。将三维模型导入Ansys中进行有限元分析。在进行网格划分时，为了节省运行时间和计算机的容量消耗，在保证精度的情况下，需要合理地划分有限元网格的稀疏。在试验与冲头的接触处网格较密，将该处网格大小设置为0.1mm，与实验中DIC测量的窗口大小一致，如图3所示。在定义接触时，将摩擦系数设置为0.6，位置在冲头和圆盘之间与圆盘和固定盘下表面之间，如图4所示。在上固定盘的上表面定义固定约束，固定盘侧面，圆盘侧面及冲头侧面均定义位移约束，使之位移只在z方向，即竖直方向运动，如图5所示。仿照实际情况，将冲头定义为以2.5mm/min的速度竖直向上运动，进行仿真计算。1200100080060040020000.050.100.150.20应变应力/MPa工程应力真应力图1工程应力应变与真应力应变比较Fig.1Comparisonb
变，其关系式为：εpl=εT-εel=εT-σT/E(7)式中：εpl为真实塑性应变；εT为真实总体应变；εel为弹性应变；E为杨氏模量。对DP1000钢的工程应力应变曲线进行相应的计算，得到真应力和真应变的关系，如图1所示。1.2有限元模型的建立为了提高计算效率，对试验模型进行以下简化：①由于试件为对称圆盘，故采用1/4模型以减少计算量；②圆盘下半部分施加约束以替代下端固定装置；③试件上方也只建立1/4固定盘来进行仿真计算。根据以上简化，建立冲压试件圆盘及冲头的三维模型，如图2所示。将三维模型导入Ansys中进行有限元分析。在进行网格划分时，为了节省运行时间和计算机的容量消耗，在保证精度的情况下，需要合理地划分有限元网格的稀疏。在试验与冲头的接触处网格较密，将该处网格大小设置为0.1mm，与实验中DIC测量的窗口大小一致，如图3所示。在定义接触时，将摩擦系数设置为0.6，位置在冲头和圆盘之间与圆盘和固定盘下表面之间，如图4所示。在上固定盘的上表面定义固定约束，固定盘侧面，圆盘侧面及冲头侧面均定义位移约束，使之位移只在z方向，，即竖直方向运动，如图5所示。仿照实际情况，将冲头定义为以2.5mm/min的速度竖直向上运动，进行仿真计算。1200100080060040020000.050.100.150.20应变应力/MPa工程应力真应力图1工程应力应变与真应力应变比较Fig.1Comparisonbetweenengineeringstressstrainandtruestressstrainyxz图2圆盘及冲头三维模型Fig.23D-modelofplateandpunchyxz图3冲压试验模型有限元分析网格图Fig.3Meshofpunchingexperimentmodelinfiniteelementanalysisyxzyxz(a)圆盘与冲头(b)圆盘与固定盘图4
【作者单位】： 中南大学交通运输工程学院;长沙职业技术学院汽车工程系;
【基金】：中南大学中央高校基本科研业务专项资金资助项目(2013zzts215)
【分类号】：TG386
【参考文献】
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【共引文献】
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本文编号：2534682
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