梯度强度热成形零件抗撞性能的仿真与优化
发布时间：2019-08-20 11:51
【摘要】：采用动态显式有限元算法,以碰撞冲击过程中B柱的吸能量和最大侵入量为评价指标,研究了梯度强度热成形零件在车身侧撞过程中的抗撞性能。分析了梯度强度排布对侧撞抗撞性能的影响,并与均匀强度的B柱进行对比;同时,基于响应面和试验设计方法建立了典型梯度强度热成形B柱的侧撞抗撞性能预测模型,并在此基础上对梯度强度B柱复合结构进行了多目标优化。结果表明:梯度强度排布方式对车身B柱的抗撞性能影响显著,具有最佳排布的梯度强度B柱的抗撞性能明显优于均一强度的B柱,多目标优化可进一步提高梯度强度热成形车身侧围结构的综合抗撞性能。
【图文】：
之间的关系。进一步基于典型车身B柱侧撞模型，以具有梯度强度分布的B柱结构件代替传统单一强度性能B柱，以侵入量、吸能特性为优化目标，采用响应面和径向基函数近似模型，对热成形梯度强度分布特征的车身B柱结构件进行多目标优化，进而为改善车身抗撞性能和指导功能化零部件结构设计提供新思路。1TＲB热成形梯度强度材料的性能研究所研究的材料为热成形22MnB5高强度钢板，牌号BＲ1500HS。梯度强度工艺性能研究所用试验装置为具有加热功能的平板变温模具，详见文献［12］。试验所得不同模具温度条件下的拉伸曲线如图1所示。图1不同模具温度时的材料拉伸曲线由图1可知，，模具温度越高，所得热冲压板材的强度越低。这是由于模具温度的升高会导致板料淬火过程中冷却速率降低，进而影响板料相变转化导致。为建立模具温度和板材屈服强度之间的关系，可采用类反比函数模型来描述，建立的非线性回归方程为σs=1a+b·Tmc(1)式中:σs为屈服强度;Tm为模具温度;a，b，c为常系数。采用非线性回归方程对屈服强度模具关系进行拟合，拟合后常系数的数值分别为a=9.69×10－4，b=1.2×10－14，c=3.9924。热成形钢板屈服强度-模具淬火温度曲线如图2所示。图2热成形钢板屈服强度-模具淬火温度曲线采用可靠性系数Ｒ2对拟合方程进行可靠性检验，Ｒ2定义为Ｒ2=1－∑(yi－y^i)2∑(yi－y－i)2(2)
侠酈烨
本文编号：2528603
【图文】：
之间的关系。进一步基于典型车身B柱侧撞模型，以具有梯度强度分布的B柱结构件代替传统单一强度性能B柱，以侵入量、吸能特性为优化目标，采用响应面和径向基函数近似模型，对热成形梯度强度分布特征的车身B柱结构件进行多目标优化，进而为改善车身抗撞性能和指导功能化零部件结构设计提供新思路。1TＲB热成形梯度强度材料的性能研究所研究的材料为热成形22MnB5高强度钢板，牌号BＲ1500HS。梯度强度工艺性能研究所用试验装置为具有加热功能的平板变温模具，详见文献［12］。试验所得不同模具温度条件下的拉伸曲线如图1所示。图1不同模具温度时的材料拉伸曲线由图1可知，，模具温度越高，所得热冲压板材的强度越低。这是由于模具温度的升高会导致板料淬火过程中冷却速率降低，进而影响板料相变转化导致。为建立模具温度和板材屈服强度之间的关系，可采用类反比函数模型来描述，建立的非线性回归方程为σs=1a+b·Tmc(1)式中:σs为屈服强度;Tm为模具温度;a，b，c为常系数。采用非线性回归方程对屈服强度模具关系进行拟合，拟合后常系数的数值分别为a=9.69×10－4，b=1.2×10－14，c=3.9924。热成形钢板屈服强度-模具淬火温度曲线如图2所示。图2热成形钢板屈服强度-模具淬火温度曲线采用可靠性系数Ｒ2对拟合方程进行可靠性检验，Ｒ2定义为Ｒ2=1－∑(yi－y^i)2∑(yi－y－i)2(2)
侠酈烨
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