汽車用先進(jìn)高強(qiáng)度鋼材料參數(shù)穩(wěn)健反求方法研究.pdf

1、汽車工業(yè)的飛速發(fā)展帶來了日益嚴(yán)重的汽車安全問題。隨著計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)以及數(shù)值仿真技術(shù)的發(fā)展，汽車碰撞安全性仿真分析在汽車設(shè)計(jì)中發(fā)揮著越來越重要的作用。高強(qiáng)度鋼由于其在碰撞安全性和輕量化上的優(yōu)勢(shì)，在汽車車身上的應(yīng)用日益廣泛。研究表明，不同類型的先進(jìn)高強(qiáng)度鋼將呈現(xiàn)出不同的應(yīng)變率效應(yīng)，材料參數(shù)能否正確描述應(yīng)變率效應(yīng)直接影響到仿真的精度。因此，如何獲取精確的材料參數(shù)是保證汽車碰撞仿真結(jié)果可靠性的前提。
　　 鑒于目前材料參數(shù)反求領(lǐng)域中的直

2、接試驗(yàn)法和數(shù)值試驗(yàn)混合法的穩(wěn)健性不能滿足要求，本文擬對(duì)這兩種方法進(jìn)行修正，主要開展了以下幾方面的研究?jī)?nèi)容:
　　 (1)通過多工況實(shí)驗(yàn)（包括準(zhǔn)靜態(tài)單向拉伸試驗(yàn)、動(dòng)態(tài)單向拉伸試驗(yàn)、霍普金森拉桿試驗(yàn)）獲取先進(jìn)高強(qiáng)度鋼的應(yīng)力應(yīng)變曲線。為保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的客觀性，對(duì)動(dòng)態(tài)單向拉伸試驗(yàn)的應(yīng)力應(yīng)變曲線，利用快速傅立葉變換結(jié)合反求技術(shù)獲取最佳濾波頻率。
　　 (2)建立了一種基于多工況的材料參數(shù)穩(wěn)健反求方法。該方法的特點(diǎn)在于:在保證反求精度

3、的前提下，考慮實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的不確定性，將實(shí)驗(yàn)穩(wěn)定性作為除實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差外的另一目標(biāo)函數(shù)。為了驗(yàn)證該方法的有效性，采用多目標(biāo)優(yōu)化反求方法獲取Johnson-Cook模型以及Cowper-Symonds模型的材料參數(shù)，并通過落錘和臺(tái)車試驗(yàn)和仿真對(duì)其進(jìn)行了驗(yàn)證。結(jié)果表明該反求方法的結(jié)果具有足夠的精度和穩(wěn)健性?；贛atlab GUI平臺(tái)開發(fā)了高強(qiáng)度鋼材料參數(shù)反求軟件AMPI V1.0(軟件著作權(quán)登記號(hào):2013SR029305)。