中锰第三代汽车钢弯曲回弹研究

发布时间：2022-01-09 12:39

　　中锰第三代汽车高强钢具有优良的力学性能和成形性,可以很好地符合日渐提高的汽车轻量化及汽车碰撞安全性应用要求,被视为现代汽车工业中的非常有应用前景的材料。而目前对中锰钢的研究均集中于对中锰钢的组织调控及微观组织演变过程方面,缺乏对中锰钢实际冲压成形过程的研究,尤其是对其回弹问题的研究。本文主要以钢铁研究总院开发的中锰钢为试验材料,探究其在弯曲过程中的回弹问题。本文主要通过沿不同轧制方向的单向拉伸试验、不同条件的V型弯曲回弹试验、循环加载-卸载试验以及考虑定/变弹性模量的V型弯曲试验有限元仿真,分析了中锰钢的基础力学性能、弯曲回弹变化规律、卸载弹性模量变化规律,探究了考虑卸载弹性模量变化对于中锰钢V型弯曲回弹模拟准确度的重要性,主要得到了如下结论:（1）中锰钢在不同方向上都表现出了强度和塑性优异结合,抗拉强度高,断后延伸率高。同时中锰钢的各向异性趋势较小,可以被近似看做各向同性材料。DP780高强钢同样具备不错的抗拉强度和断后延伸率,各向异性趋势也较小。TRIP效应在中锰钢高强度高塑性及屈服平台的产生中起到重要作用。（2）轧制方向对中锰钢及DP780高强钢的回弹角影响都很小,可以忽略不计。... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 汽车高强钢
    1.3 第三代汽车高强钢研究现状
        1.3.1 第三代汽车高强钢发展现状
        1.3.2 中锰钢研究现状
    1.4 弯曲回弹研究现状
    1.5 研究内容
2 基础力学性能分析
    2.1 实验材料
    2.2 试验设备及试验方法
    2.3 试验结果与分析
        2.3.1 应力应变曲线分析
        2.3.2 各向异性分析
    2.4 本章小结
3 V型弯曲试验
    3.1 引言
    3.2 V型弯曲试验原理
    3.3 试验装置及试验过程
    3.4 结果与分析
        3.4.1 轧制方向及弯曲角度的影响
        3.4.2 凸模圆角半径的影响
        3.4.3 冲压速度的影响
    3.5 本章小结
4 中锰钢卸载弹性模量与变形关系研究
    4.1 线性卸载与非线性卸载
    4.2 中锰钢非线性卸载行为
        4.2.1 循环加载-卸载曲线
        4.2.2 卸载过程中的非弹性回复行为
    4.3 卸载弹性模量与应变关系模型
    4.4 本章小结
5 基于变弹性模量的中锰钢V型弯曲回弹仿真
    5.1 引言
    5.2 有限元方法及ABAQUS有限元分析软件
        5.2.1 有限元方法
        5.2.2 ABAQUS有限元分析软件
    5.3 UMAT子程序
    5.4 弹塑性材料本构关系
        5.4.1 基本假设
        5.4.2 屈服准则
        5.4.3 强化准则
        5.4.4 流动法则
    5.5 中锰钢本构模型的确定
        5.5.1 中锰钢真应力-真塑性应变曲线
        5.5.2 流动应力模型的选取
    5.6 UMAT的实现及验证
        5.6.1 定/变弹性模量UMAT子程序
        5.6.2 单向拉伸试验UMAT验证
        5.6.3 加载-卸载试验UMAT验证
    5.7 定/变弹性模量V型弯曲回弹仿真对比
        5.7.1 不同试验条件成形结果分析
        5.7.2 定/变弹性模量V型弯曲回弹仿真对比
    5.8 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]第3代汽车用Mn-Al系中锰钢的研究现状[J]. 刘春泉,彭其春,邓明明,徐静波,李伟,彭胜堂.  钢铁研究学报. 2017(06)
[2]汽车轻量化:助新能源汽车极致表现[J]. 周路菡.  新经济导刊. 2016(04)
[3]光学应变技术在QP钢成形极限试验中的运用[J]. 周冶东,吕超,周澍,方健.  塑性工程学报. 2016(01)
[4]汽车用钢需求趋势分析[J]. 吕卫.  新材料产业. 2015(02)
[5]汽车轻量化技术的研究与进展[J]. 范子杰,桂良进,苏瑞意.  汽车安全与节能学报. 2014(01)
[6]高强钢板在汽车上的应用及冲压成形性能研究现状[J]. 杨亘,夏琴香,邱遵文,叶福源.  现代制造工程. 2012(07)
[7]第3代汽车钢的组织与性能调控技术[J]. 董瀚,曹文全,时捷,王存宇,王毛球,翁宇庆.  钢铁. 2011(06)
[8]轻量化技术在汽车车身上的应用[J]. 刘伟燕,王书伟.  汽车工程师. 2011(02)
[9]相变诱发塑性钢板的非弹性回复行为及其对回弹的影响[J]. 余海燕,鲍立,高云凯.  机械工程学报. 2010(18)
[10]材料常用流动应力模型研究[J]. 李宏烨,庄新村,赵震.  模具技术. 2009(05)

硕士论文
[1]中锰第三代汽车钢包辛格效应研究[D]. 李扬.大连理工大学 2018
[2]第三代汽车高强钢多道次成形问题研究[D]. 汪明辉.大连理工大学 2018
[3]第三代汽车钢剪切边裂纹敏感性研究[D]. 韩硕.大连理工大学 2017
[4]材料本构模型的参数标定及其在高强度钢板材弯曲回弹预测中的应用[D]. 李健强.华南理工大学 2017
[5]中锰第三代汽车钢强韧性及回弹机理研究[D]. 李冠中.大连理工大学 2016
[6]基于Hill48屈服准则的非线性随动硬化本构模型及应用[D]. 张青.燕山大学 2016
[7]Fe-0.2C-5Mn-1.5Al中锰钢的奥氏体稳定性调控及组织性能研究[D]. 田超.东北大学 2014
[8]基于弹性模量的高强钢成形回弹研究[D]. 余俊杰.山东大学 2014
[9]高强度钢板弯曲回弹及其控制研究[D]. 季筱玮.重庆大学 2012
[10]板料弯曲回弹预测与控制研究[D]. 刘洋.山东大学 2009



本文编号：3578738