【摘要】：電磁成形以其在改善材料成形性方面的優(yōu)勢為解決高強(qiáng)鋼板材成形問題提供了可能。為此,本文在DP780高強(qiáng)鋼高速率本構(gòu)模型和動態(tài)變形行為、基于驅(qū)動片的平板件電磁成形有限元仿真和工藝參數(shù)等方面進(jìn)行了研究,為高強(qiáng)鋼電磁成形的工藝研究提供了理論依據(jù)。通過準(zhǔn)靜態(tài)拉伸實(shí)驗(yàn)和分離式霍普金斯拉桿動態(tài)拉伸試驗(yàn),獲得了不同應(yīng)變率下試樣的應(yīng)力應(yīng)變曲線,分析了應(yīng)變率對DP780力學(xué)性能的影響,建立了高強(qiáng)鋼在高應(yīng)變率條件下的Johnson-Cook本構(gòu)模型。研究結(jié)果表明:應(yīng)變率從1150s~(-1)上升到1900s~(-1)時試樣的屈服強(qiáng)度和極限拉伸強(qiáng)度顯著增加,DP780板材有一定的應(yīng)變率敏感性;應(yīng)變率繼續(xù)升高到2800s~(-1)和4200s~(-1)時兩者變化并不明顯,甚至極限拉伸強(qiáng)度略有下降,這是由于應(yīng)變率增加,材料產(chǎn)生絕熱溫升引起的熱軟化效應(yīng)對力學(xué)性能的影響�；贏NSYS有限元軟件,在Multiphysics模塊中建立電路和二維磁場模型,分析得到了放電電流、驅(qū)動片感應(yīng)電流、電磁場模型磁力線分布和驅(qū)動片上磁場力等結(jié)果。采用ANSYS/LS-DYNA顯式分析模塊對結(jié)構(gòu)場進(jìn)行分析,編制APDL命令流實(shí)現(xiàn)磁場力載荷的傳遞,提取J-C本構(gòu)模型參數(shù),實(shí)現(xiàn)了驅(qū)動片作用下高強(qiáng)鋼板坯電磁成形過程的有限元仿真。結(jié)合正交試驗(yàn),研究了放電電壓、放電頻率、驅(qū)動片厚度和驅(qū)動片與線圈間距等參數(shù)對成形高度的影響。研究結(jié)果表明:放電電壓越高,放電能量越大,板坯脹形高度增加;放電頻率對脹形高度影響最顯著,驅(qū)動片厚度影響最小;在一定范圍內(nèi),驅(qū)動片與線圈間距越小越好,從實(shí)際應(yīng)用考慮,間隙值應(yīng)在2mm左右。
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TG391
【圖文】：

變形行為進(jìn)行研究，揭示其變形機(jī)理。.2 高強(qiáng)鋼研究現(xiàn)狀.2.1 汽車用高強(qiáng)鋼的分類及成形技術(shù)目前，常用的汽車用鋼包括碳錳軟鋼、無間隙原子鋼（Interstitiateel,IF）、高強(qiáng)度低合金鋼（High Strength Low Alloy Steels,HSLA）、各向 （Isotropic Steels,IS）、雙相 鋼 （Dual Phase Steels,DP）、相變誘導(dǎo)塑Transformation Induced Plasticity Steels,TRIP）、孿晶誘發(fā)塑性鋼（Twduced Plasticity Steels,TWIP）、復(fù)相鋼（Complex Phase Steels,CP）、馬氏Martensitic Steels,MS）、鐵素體貝氏體鋼（Ferrite Bainite Steels,FB）、熱（Press Hardened Steels）等[1]。國內(nèi)汽車行業(yè)對于高強(qiáng)度鋼的定義更傾向國際鋼鐵協(xié)會的屈服強(qiáng)度級別來劃分，即 210eLR MPa的汽車板稱為高強(qiáng)。高強(qiáng)鋼按強(qiáng)度分類示意如圖 1-1所示。

形的應(yīng)變速率最高可達(dá) 104s-1，遠(yuǎn)高于目前大部分研究中的成形態(tài)力學(xué)行為是電磁成形的研究中的一個重要問題，雖然關(guān)于應(yīng)變?yōu)橛绊懙难芯坑泻芏�，但能闡述高應(yīng)變率下材料變形內(nèi)在機(jī)制的這方面的研究是發(fā)展電磁成形技術(shù)的重要基礎(chǔ)性工作。磁成形研究現(xiàn)狀電磁成形原理及特點(diǎn)磁成形是利用脈沖磁場力使金屬發(fā)生變形的一種高速率成形方法載荷是以脈沖形式作用在工件上，所以又稱磁脈沖成形[9]。板坯圖所示，開關(guān)閉合時，儲能電容器 C 對工作線圈放電并在其周圍場 B，電磁感應(yīng)使線圈附近的工件產(chǎn)生感應(yīng)電流（渦流），這一感應(yīng)磁場 B '與脈沖磁場 B 在線圈與工件之間方向相同得到加強(qiáng)，離線圈的磁脈沖力，當(dāng)受到的力足夠大時，工件就發(fā)生變形。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2739789