考慮沖壓歷史的高強(qiáng)度鋼汽車結(jié)構(gòu)件沖擊特性研究.pdf

1、汽車結(jié)構(gòu)件一般具有較為復(fù)雜的幾何特征，沖壓過程中的變形規(guī)律比較復(fù)雜，分析起來十分困難。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，采用有限元數(shù)值模擬技術(shù)輔助進(jìn)行汽車結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì)已成為可能，該方法通過對(duì)板料進(jìn)行成形分析模擬，可全面了解板料在成形過程中應(yīng)力應(yīng)變分布規(guī)律，預(yù)測(cè)成形時(shí)可能產(chǎn)生的成形缺陷，為模具工藝分析和設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)。 另一方面，金屬板料在沖壓成形后將產(chǎn)生硬化強(qiáng)化和厚度不均勻現(xiàn)象。傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)有限元分析時(shí)，往往忽略板料成形歷史的影響，使得模擬結(jié)果與

2、真實(shí)情況存在較大偏差。為了驗(yàn)證沖壓變形歷史（厚度變得不均勻、產(chǎn)生不同程度的硬化）對(duì)汽車結(jié)構(gòu)件沖擊模擬精度的影響，本文目前先以單個(gè)零件進(jìn)行模擬，將考慮沖壓變形歷史的碰撞分析結(jié)果和不考慮沖壓變形歷史的分析結(jié)果進(jìn)行比較。 本課題由國(guó)家863項(xiàng)目（編號(hào)：2007AA04Z130）及寶鋼集團(tuán)科研項(xiàng)目資助。本文系統(tǒng)地闡述和討論了汽車結(jié)構(gòu)件沖壓成形有限元理論，包括動(dòng)力顯式有限元算法、單元類型、屈服準(zhǔn)則、硬化模式、應(yīng)變率效應(yīng)、接觸及摩擦的處理等

3、，對(duì)板料沖壓成形、回彈及沖擊模擬采用的求解器LS-DYNA進(jìn)行了系統(tǒng)的講解，并分析了影響數(shù)值模擬計(jì)算精度的因素。研究了考慮沖壓歷史的結(jié)構(gòu)件CAE分析關(guān)鍵技術(shù)，提出了考慮沖壓歷史的結(jié)構(gòu)件CAE分析方法。在此基礎(chǔ)上，采用DP780高強(qiáng)鋼材料的S型盒形件作為分析對(duì)象，研究其成形特性，分析潤(rùn)滑條件及壓邊力對(duì)結(jié)構(gòu)件成形的影響；將成形及回彈模擬的結(jié)果作為沖壓歷史信息，研究沖壓歷史對(duì)結(jié)構(gòu)件沖擊特性的影響，并分析應(yīng)變率效應(yīng)、不同初速度狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)件沖擊