發(fā)布時間：2021-04-21 05:56

　　隨著汽車及其裝備輕量化需求增加,DP980高強鋼以強度高、性能穩(wěn)定優(yōu)良的特點在汽車行業(yè)中應(yīng)用越來越廣泛。本文針對DP980冷沖壓成形中易破、回彈一致性差等問題,基于感應(yīng)加熱的方式對高強鋼板自由溫彎曲成形性能進行研究,開發(fā)了溫彎曲工藝及相應(yīng)的控制方法。本文設(shè)計了兩種感應(yīng)加熱線圈,建立了溫彎曲實驗系統(tǒng)和實驗平臺,并探究了基于磁感應(yīng)和電源通斷技術(shù)的定溫加熱方法,確定了DP980在100℃⁶00℃不同溫度范圍內(nèi)的加熱規(guī)程。本文在耦合溫度硬化模型的基礎(chǔ)上,提出了新的溫度軟化項來豐富硬化行為,擴大了原有模型的自由度。推導了剪切修正的GTN細觀損傷理論模型,給出了相應(yīng)的數(shù)值計算方法,進一步在ABAQUS的VUMAT接口的基礎(chǔ)上進行了二次開發(fā)。利用置信域優(yōu)化算法得到了DP980在不同溫度和不同應(yīng)變速率下的臨界孔洞體積分數(shù)等損傷參數(shù),分析了材料在彎曲斷裂過程中的應(yīng)力三軸度、Lode角、孔洞體積分數(shù)等參數(shù)隨凸模加載過程的變化規(guī)律。本文在感應(yīng)加熱實驗系統(tǒng)基礎(chǔ)上,通過詳細分析V型彎曲解析模型的載荷位移數(shù)據(jù)和材料基本力學性能參數(shù)的關(guān)系,利用CWA（雙割線）方法抽取了材料在不同溫度和應(yīng)變速率... 

【文章來源】：燕山大學河北省

【文章頁數(shù)】：105 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 高強度鋼
    1.3 感應(yīng)加熱與溫熱沖壓成形回彈控制
        1.3.1 三種常用的回彈預測方法
        1.3.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
        1.3.3 反饋控制方法
    1.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.4.1 金屬材料的感應(yīng)加熱研究現(xiàn)狀
        1.4.2 回彈控制研究現(xiàn)狀
        1.4.3 GTN模型研究現(xiàn)狀
    1.5 本文的主要工作和章節(jié)安排
第2章 溫彎曲感應(yīng)加熱及溫度控制
    2.1 引言
    2.2 感應(yīng)加熱原理與實驗系統(tǒng)
        2.2.1 電磁感應(yīng)加熱原理
        2.2.2 集膚效應(yīng)
        2.2.3 熱傳導、熱對流和熱輻射
        2.2.4 感應(yīng)加熱實驗系統(tǒng)
    2.3 感應(yīng)加熱線圈設(shè)計
        2.3.1 線圈幾何形狀設(shè)計方案
        2.3.2 感應(yīng)加熱線圈加熱過程模擬
    2.4 感應(yīng)加熱溫度控制方法
        2.4.1 通斷定溫控制方法
        2.4.2 實驗結(jié)果與分析
    2.5 本章小結(jié)
第3章 高強鋼板溫彎曲斷裂預測研究
    3.1 引言
    3.2 DP980的單向拉伸實驗
        3.2.1 DP980力學性能的影響因素
        3.2.2 材料參數(shù)擬合
    3.3 基于剪切修正的GTN細觀損傷模型
        3.3.1 應(yīng)力狀態(tài)表征參數(shù)
        3.3.2 應(yīng)力狀態(tài)參數(shù)對孔洞演化的影響
        3.3.3 經(jīng)典的GTN損傷模型
        3.3.4 基于剪切修正的GTN損傷模型
    3.4 基于細觀損傷模型的有限元模擬
        3.4.1 ABAQUS子程序二次開發(fā)
        3.4.2 有限元模擬斷裂模型
        3.4.3 優(yōu)化算法及參數(shù)優(yōu)化過程
    3.5 損傷參數(shù)標定其結(jié)果分析
        3.5.1 基本損傷參數(shù)的確定
        3.5.2 損傷參數(shù)標定結(jié)果
        3.5.3 彎曲成形中的應(yīng)力狀態(tài)分析
    3.6 本章小結(jié)
第4章 高強鋼板溫彎曲回彈控制研究
    4.1 引言
    4.2 溫彎曲回彈控制方法
        4.2.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的原理
        4.2.2 MATLAB神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱
        4.2.3 輸入輸出變量的選取
        4.2.4 訓練樣本數(shù)據(jù)集的生成
        4.2.5 回彈預測過程及結(jié)果
    4.3 溫彎曲回彈反饋控制研究
        4.3.1 彎曲角和行程的關(guān)系
        4.3.2 回彈反饋控制流程
        4.3.3 在線圖像識別彎曲角
    4.4 基于反饋控制的實驗結(jié)果
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間承擔的科研任務(wù)與主要成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的條帶剛凸特征回彈預測[J]. 馮斌,毛建中,胡暉.  鍛壓技術(shù). 2020(03)
[2]電磁感應(yīng)加熱溫度控制方法研究綜述[J]. 王玉忠,胡雪,魏敏,蔣明鴻,周聰.  機械研究與應(yīng)用. 2019(05)
[3]包辛格效應(yīng)對DP590高強鋼板直梁類零件冷沖壓回彈模擬的影響[J]. 尹航,高云凱,都業(yè)實.  汽車工藝與材料. 2019(08)
[4]關(guān)于剪切變形對等截面梁臨界載荷影響的討論[J]. 吳曉.  空間結(jié)構(gòu). 2019(02)
[5]新型汽車用高強度中錳鋼研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 劉倩,鄭小平,張榮華,田亞強,陳連生.  材料導報. 2019(07)
[6]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)遺傳算法的高強鋼成形研究[J]. 郭強,鄭燕萍,朱偉慶,晉保榮.  材料科學與工藝. 2020(02)
[7]基于感應(yīng)加熱的中碳鋼溫度控制實驗與模擬研究[J]. 朱正明,王涵,金浩,趙剛,章海明,劉娟,崔振山.  塑性工程學報. 2018(06)
[8]高強鋼熱沖壓成形工藝及裝備進展[J]. 張宜生,王子健,王梁.  塑性工程學報. 2018(05)
[9]中頻感應(yīng)加熱能量法溫度控制策略[J]. 趙朋成,張克.  電子測量技術(shù). 2018(14)
[10]基于BOBYQA算法的微小通道熱沉優(yōu)化設(shè)計[J]. 唐晟,趙耀華,刁彥華,全貞花.  北京工業(yè)大學學報. 2018(06)

博士論文
[1]基于細觀損傷機理的韌性斷裂研究[D]. 姜薇.西北工業(yè)大學 2016

碩士論文
[1]圓環(huán)鏈感應(yīng)加熱中的電磁—熱耦合有限元分析[D]. 姜楨.湘潭大學 2017
[2]材料本構(gòu)模型的參數(shù)標定及其在高強度鋼板材彎曲回彈預測中的應(yīng)用[D]. 李健強.華南理工大學 2017
[3]鋼管涂覆工藝感應(yīng)加熱過程建模和溫度控制研究[D]. 楊欽塔.杭州電子科技大學 2017
[4]帶材橫向電磁感應(yīng)加熱的三維耦合分析[D]. 李成亮.東北大學 2015
[5]中頻感應(yīng)加熱爐溫度控制技術(shù)研究[D]. 劉自理.西安石油大學 2013
[6]電磁感應(yīng)加熱理論研究及強力感應(yīng)加熱器設(shè)計[D]. 胡旭東.河北工業(yè)大學 2004



本文編號：3151193