本文關(guān)鍵詞：定模動(dòng)輥?zhàn)兘孛孑亸澇尚芜^程有限元分析

  更多相關(guān)文章： 高強(qiáng)度鋼 有限元 定模動(dòng)輥 輥彎成形 變截面

【摘要】：定模動(dòng)輥?zhàn)兘孛孑亸澇尚问且环N全新的塑性成形工藝,它采用成形過程中壓模壓緊板材不動(dòng)而軋輥運(yùn)動(dòng)進(jìn)給,并且軋輥與壓模配合對(duì)板材成形的方式。變截面輥彎成形適應(yīng)節(jié)能減排理念,順應(yīng)汽車輕量化的需求,其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于汽車以及航天航空等領(lǐng)域。定模動(dòng)輥?zhàn)兘孛孑亸澇尚芜^程是極其復(fù)雜的高度非線性的變形過程。而其成形的理論并不完備,還無法在設(shè)計(jì)初期確定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及工藝規(guī)劃是否完全合理。本文采用有限元方法對(duì)成形過程進(jìn)行數(shù)值仿真,來研究定模動(dòng)輥?zhàn)兘孛孑亸澇尚蔚某尚螜C(jī)理。 本文分析了定模動(dòng)輥?zhàn)兘孛孑亸澇尚芜^程的彈塑性本構(gòu)關(guān)系包括材料彈性階段的胡克定律、屈服準(zhǔn)則以及強(qiáng)化準(zhǔn)則等。研究了大變形幾何非線性情況下應(yīng)力應(yīng)變的選取,接觸分析時(shí)采用罰函數(shù)算法,獲得了系統(tǒng)的非線性有限元平衡方程,完成對(duì)模型的理論描述。定模動(dòng)輥?zhàn)兘孛孑亸澾^程為準(zhǔn)靜態(tài)過程,采用顯式積分法中的中心差分方法,通過遞推格式求解系統(tǒng)的有限元方程。 通過單向拉伸實(shí)驗(yàn)獲得DP980高強(qiáng)鋼和TRIP590高強(qiáng)鋼的基本力學(xué)性能,獲得材料的真實(shí)應(yīng)力和塑性應(yīng)變的關(guān)系,并且得到DP980材料各向異性Hill48屈服準(zhǔn)則的相關(guān)參數(shù),作為構(gòu)建有限元模型的材料屬性。針對(duì)汽車B柱加強(qiáng)板基于大型有限元軟件Hypermesh以及ABAQUS/CAE對(duì)定模動(dòng)輥?zhàn)兘孛孑亸澇尚蝿?chuàng)建高質(zhì)量有限元模型。 基于顯示動(dòng)力算法,采用ABAQUS/Explicit求解器對(duì)定模動(dòng)輥?zhàn)兘孛孑亸澾^程做全流程的有限元仿真。獲得板材等效應(yīng)力、等效塑性應(yīng)變、截面厚度的分布規(guī)律,掌握了DP980板材成形的機(jī)理,得到軋輥成形力的變化規(guī)律,預(yù)測(cè)了板料截面回彈的情況。對(duì)比采用Mises屈服準(zhǔn)則與H11148屈服準(zhǔn)則的模型的仿真結(jié)果的差別,得到屈服準(zhǔn)則對(duì)成形結(jié)果的作用。研究了不同道次間距對(duì)板材成形的作用規(guī)律。通過比較采用DP980和TRIP590兩種材料模型仿真結(jié)果,獲得材料強(qiáng)度對(duì)成形效果,成形力以及回彈的影響。通過課題組開發(fā)的定模動(dòng)輥?zhàn)兘孛孑亸澇尚螜C(jī)組做B柱加強(qiáng)板的成形試驗(yàn),通過實(shí)驗(yàn)件驗(yàn)證定模動(dòng)輥?zhàn)兘孛孑亸澾^程有限元分析的有效性。
【關(guān)鍵詞】：高強(qiáng)度鋼 有限元 定模動(dòng)輥 輥彎成形 變截面
【學(xué)位授予單位】：北方工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG306
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 緒論8-17
• 1.1 輥彎成形工藝概述8-9
• 1.2 輥彎成形國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-14
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.3 輥彎成形仿真分析的研究12-14
• 1.3 課題的意義以及具體研究內(nèi)容14-17
• 2 定模動(dòng)輥?zhàn)兘孛孑亸澇尚蔚睦碚摶A(chǔ)17-27
• 2.1 引言17
• 2.2 材料的彈塑性理論17-21
• 2.3 幾何非線性有限元法21-23
• 2.4 接觸分析23-24
• 2.5 顯式積分法24-26
• 2.6 本章小結(jié)26-27
• 3 定模動(dòng)輥?zhàn)兘孛孑亸澇尚斡邢拊Ｐ蜆?gòu)建27-41
• 3.1 引言27
• 3.2 ABAQUS軟件介紹27-28
• 3.3 有限元模型的建立28-40
• 3.3.1 模型研究對(duì)象28-29
• 3.3.2 三維幾何模型29-30
• 3.3.3 模型網(wǎng)格劃分30-32
• 3.3.4 定義模型的材料屬性32-35
• 3.3.5 接觸條件設(shè)定35-36
• 3.3.6 創(chuàng)建邊界條件36-40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 4 定模動(dòng)輥?zhàn)兘孛孑亸澇尚畏抡娣治?/span>41-56
• 4.1 引言41
• 4.2 定模動(dòng)輥?zhàn)兘孛孑亸澇尚螜C(jī)理分析41-46
• 4.2.1 成形板材云圖41-43
• 4.2.2 軋輥成形力43-45
• 4.2.3 回彈45-46
• 4.3 不同因素對(duì)成形結(jié)果的影響46-54
• 4.3.1 屈服準(zhǔn)則對(duì)模型仿真結(jié)果的影響46-49
• 4.3.2 道次間距對(duì)模型仿真結(jié)果的影響49-52
• 4.3.3 材料對(duì)模型仿真結(jié)果的影響52-54
• 4.4 本章小結(jié)54-56
• 5 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證56-58
• 結(jié)論與展望58-60
• 參考文獻(xiàn)60-63
• 申請(qǐng)學(xué)位期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文63-64
• 致謝64

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：959260