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机械工程材料:基于不同失稳理论的DP780双相钢成形极限预测

2023-06-28
摘要:近年来,汽车轻量化逐渐成为了汽车制造领域的热点话题,而双相高强钢的广泛应用是实现汽车轻量化的有效途径之一。目前,DP780双相高强钢在汽车上的使用越来越多;有关DP780双相钢成形极限的研究具有重要意义。

  【作 者】鄂宏伟;郑学斌;李亚东;韩龙帅

  【引 言】

  近年来,汽车轻量化逐渐成为了汽车制造领域的热点话题,而双相高强钢的广泛应用是实现汽车轻量化的有效途径之一[1]。目前,DP780双相高强钢在汽车上的使用越来越多;有关DP780双相钢成形极限的研究具有重要意义。成形极限是描述材料变形能力的重要工艺参数和性能指标,其揭示了材料在集中性失稳前的最大变形程度[2-3]。在预测成形极限的方法中,通过失稳理论结合屈服准则以及硬化模型计算的成形极限曲线是最为直观有效且广泛应用的方法。目前,常用的失稳理论包括Considere失稳理论[4]、Swfit分散性失稳理论[5]、Hill集中性失稳理论[6] ,M一凹槽失稳理论[7]和C-H失稳理论[8]等,其中M一K凹槽失稳理论和C-H失稳理论应用最为广泛。M一K失稳理论是由Marciniak和Kuczynski提出的,其核心是假设材料表面在与最大主应力垂直的方向上存在初始厚度不均匀度[7]。为此,作者选用C一H失稳理论和M一K凹槽失稳理论,结合Y1d2000屈服准则[12]和幂指数硬化模型[13]预测了DP780双相钢的成形极限曲线,并与试验结果进行了对比,评估了两种失稳理论对DP780双相钢成形极限的预测能力。

  【结 论】

  (1)结合Yld2000屈服准则和幂指数硬化模型,基于C一H失稳理论和M一K凹槽失稳理论对DP780双相钢的成形极限曲线进行预测,预测精度分别为97.97%和95.82%,基于M一K凹槽失稳理论预测的成形极限理论曲线与试验结果吻合度更高。

  (2)基于M一K凹槽失稳理论预测DP780双相钢的成形极限时,钢板的初始厚度不均匀度越大,钢板表面越光滑,越有利于成形;当初始厚度不均匀度为0.992时,M一K凹槽失稳理论对DP780双相钢成形极限的预测精度最高,相对误差为0.66%,该理论模型可作为获取DP780双相钢成形极限曲线的一种可靠方法。

  以下是正文:

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