本文關(guān)鍵詞：變厚板材料參數(shù)獲取方法研究

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【摘要】：目前,汽車輕量化要求日益迫切,新的加工工藝、新的輕量結(jié)構(gòu)相繼出現(xiàn)。在新的加工工藝中,柔性軋制技術(shù)發(fā)展迅速。所謂柔性軋制技術(shù)是指軋輥間隙可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制的技術(shù)。這種技術(shù)可以制造出不同部位具有不同厚度的板料從而真正實(shí)現(xiàn)板料生產(chǎn)的定制化。變厚板(Tailor Rolled Blank,TRB)板料具有較多的優(yōu)點(diǎn),如:材料分布合理、材料性能沒(méi)有突變以及可以實(shí)現(xiàn)私人定制等,但是也存在一定的問(wèn)題。其中變厚板的材料參數(shù)獲取方法一直是研究的熱點(diǎn)。為了探究變厚板材料參數(shù)的獲取方法,本文開展的研究工作主要包括以下三個(gè)方面:(1)首先借鑒等厚板單向拉伸試驗(yàn)試樣設(shè)計(jì)方法對(duì)變厚板單拉試驗(yàn)試樣進(jìn)行設(shè)計(jì),并在此基礎(chǔ)上針對(duì)變厚板變厚區(qū)特殊的幾何形式,設(shè)計(jì)變厚板變厚區(qū)等截面積單拉試樣,最后結(jié)合DIC(數(shù)字散斑相關(guān)性)試驗(yàn),對(duì)比等截面積試樣與傳統(tǒng)試樣在拉伸試驗(yàn)過(guò)程中的全場(chǎng)應(yīng)變信息以及斷裂位置信息。(2)利用變厚板等厚區(qū)尺寸相對(duì)較大的優(yōu)勢(shì),截取變厚板等厚區(qū)單向拉伸試驗(yàn)試樣,并進(jìn)行單向拉伸試驗(yàn)得到不同厚度下材料的應(yīng)力應(yīng)變曲線,然后使用插值方法對(duì)各等厚區(qū)曲線進(jìn)行插值進(jìn)而得到過(guò)渡區(qū)不同厚度下的材料性能。另外,對(duì)不同厚度下的應(yīng)力應(yīng)變曲線提出統(tǒng)一的硬化模型,模型中包含與厚度信息相關(guān)的初始應(yīng)變信息,使得不同厚度下的材料曲線能夠使用統(tǒng)一的硬化模型進(jìn)行表征,并對(duì)統(tǒng)一硬化模型中的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。(3)針對(duì)變厚板存在的各向異性,提出一種材料參數(shù)反求方法,該方法主要包含顯微壓痕試驗(yàn)、有限元模型以及參數(shù)優(yōu)化理論等。顯微壓痕試驗(yàn)過(guò)程中對(duì)三個(gè)不同表面的載荷侵入量曲線進(jìn)行研究,三個(gè)表面分別為:沿軋制方向的平面、沿橫向方向的平面以及厚度方向的平面,三個(gè)面上載荷侵入量曲線的不同說(shuō)明了材料的各向異性。顯微壓痕試驗(yàn)有限元模型中主要研究邊界條件、摩擦等對(duì)有限元模型的影響,參數(shù)優(yōu)化理論主要研究多目標(biāo)遺傳算法、代理模型等內(nèi)容。最后為驗(yàn)證本研究中反求方法的正確性,進(jìn)行了偽試驗(yàn)以及單向拉伸試驗(yàn)驗(yàn)證,驗(yàn)證結(jié)果表明本研究中提出的方法具有良好的精度,具有一定的工程意義及應(yīng)用價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：變厚板材料參數(shù) 變厚板試樣 硬化模型 各向異性 參數(shù)反求
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG335.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-13
• 第1章 緒論13-22
• 1.1 引言13-17
• 1.2 連續(xù)變厚板的研究現(xiàn)狀17-18
• 1.3 連續(xù)變厚板材料參數(shù)表征方法研究現(xiàn)狀18-20
• 1.4 本課題主要研究的內(nèi)容20-22
• 第2章 變厚板單拉試驗(yàn)試樣設(shè)計(jì)方法研究22-37
• 2.1 引言22
• 2.2 變厚板標(biāo)準(zhǔn)尺寸單拉試樣設(shè)計(jì)22-23
• 2.3 變厚板等截面積單向拉伸試樣設(shè)計(jì)23-26
• 2.4 變厚板等截面積試樣應(yīng)力狀態(tài)分析26-27
• 2.5 基于DIC技術(shù)的變厚板拉伸試驗(yàn)27-36
• 2.5.1 DIC試驗(yàn)的原理及應(yīng)用27-28
• 2.5.2 DIC試驗(yàn)過(guò)程28-30
• 2.5.3 DIC試驗(yàn)結(jié)果30-36
• 2.6 本章小結(jié)36-37
• 第3章 變厚板三維應(yīng)力面及統(tǒng)一硬化模型研究37-47
• 3.1 引言37
• 3.2 三維應(yīng)力應(yīng)變曲面的構(gòu)建方法研究37-40
• 3.2.1 變厚板等厚區(qū)單拉試驗(yàn)試樣設(shè)計(jì)與制備37-38
• 3.2.2 變厚板等厚區(qū)單拉試驗(yàn)38
• 3.2.3 拉伸試驗(yàn)曲線數(shù)據(jù)處理38-40
• 3.3 變厚板統(tǒng)一硬化模型40-46
• 3.3.1 各厚度下材料曲線統(tǒng)一硬化模型擬合40-42
• 3.3.2 硬化模型中的參數(shù)優(yōu)化42-46
• 3.4 本章小結(jié)46-47
• 第4章 變厚板材料參數(shù)反求方法研究47-77
• 4.1 引言47
• 4.2 反求理論基礎(chǔ)47-61
• 4.2.1 材料參數(shù)反求方法47-48
• 4.2.2 反求原理分析48-50
• 4.2.3 NSGA-II優(yōu)化算法50-55
• 4.2.4 試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法及常用代理模型55-61
• 4.3 有限元基本原理61-65
• 4.3.1 ABAQUS有限元原理61-62
• 4.3.2 ABAQUS單元介紹62-63
• 4.3.3 ABAQUS接觸分析基本原理63-65
• 4.4 顯微壓痕試驗(yàn)65-67
• 4.4.1 顯微壓痕試驗(yàn)試樣準(zhǔn)備65-66
• 4.4.2 顯微壓痕試驗(yàn)試驗(yàn)過(guò)程66-67
• 4.5 顯微壓痕試驗(yàn)有限元模型的建立67-69
• 4.5.1 有限元材料模型67-68
• 4.5.2 有限元模型建立68-69
• 4.6 反求方法驗(yàn)證69-75
• 4.6.1 偽試驗(yàn)驗(yàn)證69-72
• 4.6.2 反求方法試驗(yàn)驗(yàn)證72-75
• 4.7 本章小結(jié)75-77
• 結(jié)論與展望77-79
• 參考文獻(xiàn)79-86
• 致謝86-87
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間所獲得的研究成果87

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 王濤;變厚板材料參數(shù)獲取方法研究[D];湖南大學(xué);2016年

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本文編號(hào)：824040