导　　师： 黄珍媛;张赛军

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 回弹是板材冲压成形中普遍存在的现象,而高强度钢的回弹问题尤其突出,如何准确预测高强度钢板的回弹一直是研究的热点。回弹预测精度取决于成形工艺条件、板材和模具几何尺寸、材料参数和模型、以及数值方法等在内的多个方面,其中本构模型的选择合理与否是提高回弹预测精度的关键。本文旨在建立高强度钢板的多种本构模型并用于回弹的模拟,对比研究不同本构模型对高强度钢板弯曲工艺的回弹预测的影响规律。本文的主要研究内容如下:1)开展了高强度钢板力学性能测试和研究,完成不同本构模型的参数标定。采用DIC方法对不同取向的试样进行单向拉伸测试,获取屈服应力、厚向异性系数和应力应变曲线等力学性能参数;开发了各向异性屈服函数参数标定系统,实现了Hill48、Hill90、Barlat91、Barlat96、Barlat2000-2d、BBC2000、BBC2005等各向异性屈服函数的参数的快速标定;设计了循环剪切试验夹具,结合Abaqus、Matlab和优化软件Modefrontier,利用循环剪切应力应变数据完成了Y-U和HAH硬化模型的参数标定。2)基于后向欧拉法的最近通用点投影算法,推导了不同本构模型的应力积分公式;通过Abaqus的材料子程序接口,完成了Hill48/Barlat2000-2d+Y-U/HAH等本构模型的VUMAT/UMAT材料子程序的编写,并对子程序在单向拉伸和循环拉伸-压缩下的力学响应进行了验证,验证显示模拟结果与实验结果具有一致性,子程序可用于弯曲实例的模拟。3)将所开发的材料本构模型应用于DP780材料的U型拉弯工艺(Numisheet 2011)和DP980材料的L型折弯工艺的回弹预测。对不同本构模型的模拟结果进行了系统的比较分析,重点探究了硬化模型、屈服准则和弹性模量对高强度钢板弯曲工艺的回弹有限元模拟的影响规律,分析表明:无论是简单加载还是复杂加载,Y-U和HAH硬化模型的预测误差都要比IH硬化模型

关 键 词： 高强度钢板 回弹预测 本构模型 参数标定 积分算法

领　　域： []