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高强钢DP590温热变形各向异性表征及成形极限图构建

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高强钢DP590温热变形各向异性表征及成形极限图构建

作者：高伟奇山东大学

学位级别：硕士

凭借高强度和高延展性等优势,高强钢在新能源汽车制造中得到了广泛的应用,推动车辆轻量化发展的同时保障了车辆的行驶安全性。本文对高强钢DP590在室温及高温下的力学性能开展研究,主要内容如下:（1）在室温下,基于Nakazima试验和双向... 详细信息

凭借高强度和高延展性等优势,高强钢在新能源汽车制造中得到了广泛的应用,推动车辆轻量化发展的同时保障了车辆的行驶安全性。本文对高强钢DP590在室温及高温下的力学性能开展研究,主要内容如下:（1）在室温下,基于Nakazima试验和双向拉伸试验对高强钢DP590开展了缩颈和断裂成形极限图构建,讨论了试验方法对板材成形极限构建的影响。（2）基于室温单向拉伸试验与仿真构建了高强钢DP590的Johnson-Cook（JC）断裂模型和GTN模型。在室温下,采用十字形大缺口试件开展了拉伸比为4:4的十字双拉试验,基于试验与逆向识别法获得了高强钢DP590关于YLD2000-2D的屈服准则参数。通过构建的屈服准则和断裂模型对高强钢DP590的室温成形极限进行了仿真预测。（3）开展了高温单向拉伸试验,构建了 300℃、400℃、500℃高强钢DP590的硬化准则,分析了温度对硬化参数的影响。通过缺口十字形试样的等比例双向拉伸试验构建了 300℃、400℃、500℃高强钢DP590的YLD2000-2D各向异性屈服准则,讨论了温度对屈服准则参数的影响。（4）通过中心减薄试件的双向拉伸试验构建了不同温度下高强钢DP590平面应变状态下的成形极限点。开展了成形极限仿真预测,基于识别的YLD2000-2D各向异性屈服准则预测了各温度下的成形极限图。

关键词：高强钢DP590 硬化准则屈服准则断裂模型成形极限图

应变路径改变对管材液压胀形成形极限图的影响

同方学位论文库评论

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塑性工程学报 2021年第4期28卷 70-76页

作者：胡国林潘春荣江西机电职业技术学院机械工程学院江西南昌330013 江西理工大学机电工程学院江西赣州341000

以管材液压胀形工艺为研究对象,对常见的应变路径进行分类,采用"分段逼近"的数学简化方法,将复杂应变路径简化为分段应变路径。基于Swift分散性失稳准则建立了单一应变路径的管材液压胀形成形极限图;利用Hill集中性失稳准则建立了复杂... 详细信息

以管材液压胀形工艺为研究对象,对常见的应变路径进行分类,采用"分段逼近"的数学简化方法,将复杂应变路径简化为分段应变路径。基于Swift分散性失稳准则建立了单一应变路径的管材液压胀形成形极限图;利用Hill集中性失稳准则建立了复杂应变路径下的成形极限图。通过对比不同应变路径下的管材液压胀形成形极限图,揭示了应变路径的改变对液压胀形的影响规律。通过管材液压胀形成形极限试验,验证了理论分析结果的正确性。理论分析和试验结果表明,不同应变路径下的管材液压胀形成形极限图的几何形状不同,极大地限制了由简单线性加载获得的成形极限图在分析复杂应变路径下的成形过程时的准确性。

关键词：金属薄壁管成形极限图液压胀形应变路径

基于应力成形极限图的6061铝合金成形特征（英文）

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2016年第9期26卷 2433-2441页

作者： R.SAFDARIAN Department of Mechanical Engineering Behbahan Khatam Alanbia University of Technology

采用成形极限图准则和韧性断裂准则两个数值准则对6061铝合金的成形特征进行预测。将数值模拟结果与实验所得成形极限图和冲头力-位移图进行对比。采用Hecker半圆形冲头计算实验成形极限图。将实验成形极限图转化为成形极限应力图并导入... 详细信息

采用成形极限图准则和韧性断裂准则两个数值准则对6061铝合金的成形特征进行预测。将数值模拟结果与实验所得成形极限图和冲头力-位移图进行对比。采用Hecker半圆形冲头计算实验成形极限图。将实验成形极限图转化为成形极限应力图并导入Abaqus软件中对样品的缩颈进行预测。将成形极限应力图预测结果与实验所得成形极限应力图进行比较。结果表明,韧性断裂准则对6061铝合金成形极限图和成形极限应力图的预测精度较高。冲头的力-位移图模拟结果和实验结果对比表明模拟结果和实验结果吻合。

关键词： 6061铝合金成形极限图成形极限应力图韧性断裂准则有限元方法

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铝合金覆层板成形极限图

中南大学学报（自然科学版） 2017年第5期48卷 1149-1154页

作者：王耀郎利辉孔德帅张泉达高铁军北京航空航天大学机械工程及自动化学院北京100191 北京航空航天大学先进航空发动机协同创新中心北京100191 沈阳航空航天大学航空航天工程学部吉林沈阳110136

提出一种创新的试验方法研究铝合金覆层板的成形极限图,即采用单拉试验获得成形极限图的左半区域,右半区域采用不同椭圆度的凹模得到不同应力状态下覆层板的成形极限应变,并且在成形极限图中引入方板对角拉伸试验数据,用于预测板材成形... 详细信息

提出一种创新的试验方法研究铝合金覆层板的成形极限图,即采用单拉试验获得成形极限图的左半区域,右半区域采用不同椭圆度的凹模得到不同应力状态下覆层板的成形极限应变,并且在成形极限图中引入方板对角拉伸试验数据,用于预测板材成形过程中起皱缺陷的产生,使成形极限图的预测功能更加完善。同时,进一步研究不同覆板材料和厚度对铝合金目标板材成形极限图的影响。研究结果表明:在覆层板方式下,目标板材成形极限图中的极限临界区向上移动,并向右移动,成形极限增大,并且成形极限图中起皱区域面积减小,抗失稳能力提高。成形过程选择强度系数K较高、加工硬化指数n较大及适当厚度的覆板有助于成形板材成形性能的提高。

关键词：铝合金覆层板厚度法向应力成形极限图椭圆胀形方板对角拉伸试验

基于连续介质损伤力学预测7075铝合金热冲压成形极限图

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吉林大学学报（工学版） 2014年第2期44卷 409-414页

作者：庄蔚敏曹德闯叶辉吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室长春130022

针对应用试验方法获得的7075-T6铝合金板材热冲压成形极限图(FLD)的局限性,开展了基于连续介质损伤力学预测7075铝合金热成形FLD的方法研究。提出应用一组单轴黏塑性损伤本构方程并优化材料常数,建立了平面应力损伤本构方程,通过分析707... 详细信息

针对应用试验方法获得的7075-T6铝合金板材热冲压成形极限图(FLD)的局限性,开展了基于连续介质损伤力学预测7075铝合金热成形FLD的方法研究。提出应用一组单轴黏塑性损伤本构方程并优化材料常数,建立了平面应力损伤本构方程,通过分析7075铝合金在不同温度时成形极限曲线(FLC)的特点,得出不同应力状态对损伤的影响,预测7075-T6铝合金板材在四组温度和三组应变率下的FLC。研究结果表明,基于单轴损伤本构方程进行数值分析得到的应力-应变曲线与试验曲线基本吻合。应用平面应力黏塑性损伤本构方程能够预测铝合金板材热冲压过程中不同温度和应变率的FLD,为铝合金板材热冲压过程提供失效判断依据。

关键词：材料合成与加工工艺固体力学本构方程 7075铝合金成形极限图热冲压

DP780高强钢板温热成形极限图及其计算模型

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塑性工程学报 2017年第2期24卷 192-197页

作者：刘大海许钢碧常春南昌航空大学航空制造工程学院江西南昌330063

为评价DP780高强钢板材的温热态成形性能,基于刚模胀形试验,利用BCS-50AR热环境通用板材成形试验机和Vialux Auto Grid应变分析系统,建立了室温~500℃典型温度点下的成形极限曲线,并基于成形极限曲线理论对其成形极限规律进行了数学描... 详细信息

为评价DP780高强钢板材的温热态成形性能,基于刚模胀形试验,利用BCS-50AR热环境通用板材成形试验机和Vialux Auto Grid应变分析系统,建立了室温~500℃典型温度点下的成形极限曲线,并基于成形极限曲线理论对其成形极限规律进行了数学描述。结果表明,DP780高强钢板的成形极限曲线受温度的影响显著,随着温度的升高整体呈现上升的趋势,从而表现出较好的温热态成形性能。而受到高强钢蓝脆温度的影响,成形温度为300℃时,材料表现出低于室温的成形性能。建立的考虑温度影响的DP780成形极限曲线数学模型能较好的反映其成形极限试验规律。

关键词：高强钢板温热成形成形极限图计算模型

AZ31镁合金板温热状态下成形极限图的理论预测（英文）

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2016年第9期26卷 2426-2432页

作者：曹晓卿徐平平樊奇王文先太原理工大学材料科学与工程学院太原030024 太原理工大学先进镁基材料山西省重点实验室太原030024

基于刚塑性材料在平面应力条件下变形的M-K理论对AZ31镁合金在温热状态下的成形极限图(FLD)进行了预测,在理论预测时采用von Mises和Hill’48屈服准则。通过单向拉伸实验获得所用的AZ31镁合金板的力学性能,同时在分析时引入Fields-Backo... 详细信息

基于刚塑性材料在平面应力条件下变形的M-K理论对AZ31镁合金在温热状态下的成形极限图(FLD)进行了预测,在理论预测时采用von Mises和Hill’48屈服准则。通过单向拉伸实验获得所用的AZ31镁合金板的力学性能,同时在分析时引入Fields-Backofen本构方程。此外,采用刚性凸模胀形方法获得了AZ31镁合金板在不同温度下的实验FLD曲线用以验证理论预测结果。通过对473 K和523 K下理论预测FLD与实验FLD间的比较,发现理论预测结果受计算时所采用的屈服准则的影响,特别是在温度较低时。采用Hill’48二次型各向异性屈服准则获得的FLD与实验数据有较好的一致性。

关键词：镁合金成形极限图理论预测屈服准则板材温热成形

材料模型对高温Ti-6Al-4V合金理论成形极限图预测的影响（英文）

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2016年第3期26卷 736-746页

作者： Nitin KOTKUNDE Sashank SRINIVASAN Geetha KRISHNA Amit Kumar GUPTA Swadesh Kumar SINGH Department of Mechanical Engineering Birla Institute of Technology and Science-PilaniHyderabad CampusHyderabad 500078TelanganaIndia Department of Mechanical Engineering Gokaraju Rangaraju Institute of Engineering and TechnologyHyderabad 500072TelanganaIndia

成形极限图是一种用来描述使板材不发生局部颈缩所需最大主应变的重要图形。它是一种预测板材变形过程中变形极限的方便、有效的工具。本研究中,在400°C和不同样品宽度的条件,通过Nakazima实验得到了Ti-6Al-4V合金的成形极限图。此外,... 详细信息

成形极限图是一种用来描述使板材不发生局部颈缩所需最大主应变的重要图形。它是一种预测板材变形过程中变形极限的方便、有效的工具。本研究中,在400°C和不同样品宽度的条件,通过Nakazima实验得到了Ti-6Al-4V合金的成形极限图。此外,为了使用成形极限图对材料参数进行理论预测,提出了不同的各向异性屈服准则(Barlat 1989,Barlat 1996,Hill 1993)和不同的硬化模型(Hollomon幂定律、Johnson-Cook(JC)模型、改进的Zerilli-Armstrong(m-ZA)和Arrhenius(m-Arr)模型)。结合所提出的屈服准则和本构模型,通过Marciniak和Kuczynski(M-K)理论确定了Ti-6Al-4V合金的成形极限图。结果表明:屈服模型对材料成形极限图的影响大于本构模型的影响。然而,材料的厚度缺陷系数(f_0)与其硬化模型密切相关。Hill(1993)屈服准则最适合于成形极限图右边区域的预测,而Barlat(1989)屈服准最适合于成形极限图左边区域的预测。由于所得到的混合理论成形极限图兼具Barlat(1989)和Hill(1993)屈服模型和m-Arr硬化模型的优点,因此,它与实验得到的成形极限图吻合很好。

关键词： Ti-6Al-4V合金屈服准则硬化模型 Marciniak-Kuczynsk理论成形极限图

基于修正M-K模型的铝合金板材成形极限图预测

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北京航空航天大学学报 2015年第4期41卷 675-679页

作者：杨希英郎利辉刘康宁蔡高参郭禅北京航空航天大学机械工程及自动化学院北京100191

为准确预测AA7075-O铝合金板材的成形极限,将韧性断裂准则和传统M-K模型相结合,提出一种基于韧性断裂准则的修正M-K模型.利用单向拉伸模拟和试验相结合的方法,提取危险单元的应力应变历史并代入C-L韧性断裂准则中,得到材料常数.基于单... 详细信息

为准确预测AA7075-O铝合金板材的成形极限,将韧性断裂准则和传统M-K模型相结合,提出一种基于韧性断裂准则的修正M-K模型.利用单向拉伸模拟和试验相结合的方法,提取危险单元的应力应变历史并代入C-L韧性断裂准则中,得到材料常数.基于单向拉伸试验所得成形极限点,通过MATLAB编程得到修正M-K模型的初始厚度不均度.在常温下,以单向拉伸、宽板弯曲、液压胀形试验获得AA7075-O铝合金板材的成形极限曲线,与修正M-K模型和传统M-K模型计算得到的理论成形极限曲线进行对比,验证了修正M-K模型的可行性和准确性.

关键词：铝合金板 M-K模型韧性断裂准则初始厚度不均度成形极限图