變厚板沖壓成形數值模擬與實驗研究.pdf

1、汽車輕量化作為一種提高汽車燃油經濟性，降低排放的途徑，正在被廣泛的采用?；谛碌牟牧霞庸ぜ夹g的變厚板逐漸成為汽車輕量化設計的重要手段之一。變厚板技術建立在柔性軋制之上，柔性軋制要求在軋制過程中通過計算機實時控制軋輥間距獲得沿板料連續(xù)變化的截面形狀。變厚板幾何非線性和材料非線性的存在，使得變厚板的仿真模擬成為需要研究一個關鍵領域。為了擴大變厚板在輕量化設計中的應用，本文在大量實驗和數值模擬的基礎之上，對變厚板沖壓成形數值模擬進行了系統(tǒng)的研

2、究。
　　首先通過等厚度區(qū)域的單向拉伸實驗驗證了退火之后變厚板等厚區(qū)的材料性能參數存在差異。之后，通過變厚板數字散斑單向拉伸實驗，發(fā)現過渡區(qū)不同厚度位置同樣有著不同的材料性能參數。因此，針對變厚板在仿真模擬中材料模型建立的問題，提出了整體法和分段法的處理思路，在分段法中又提出了離散法、插值法和整體法的方案。將建立的材料模型應用到變厚板的仿真模擬之中，對比仿真結果中力--位移曲線和實際實驗力--位移曲線的差異性，得出了采用分段法中的

3、插值法既能夠滿足精度要求又比較便捷。
　　針對變厚板厚度在有限元軟件中的體現問題，在ABAQUS中分析了實體單元和殼單元的針對變厚板的仿真模擬的計算效率。結果顯示采用減縮積分殼單元效率最好。在DYNAFORM中分析了更改節(jié)點厚度來實現殼單元厚度連續(xù)變化方案的不可行性，之后提出了離散厚度處理的思路。針對材料的離散和厚度的離散，通過對變厚板單向拉伸實驗進行模擬，對比不同離散程度下，仿真結果和實驗結果的差異性，分別確定了材料和厚度的離散