《先進高強鋼板成形失效的彎曲效應與拉彎成形極限預測》是依託上海交通大學，由何霽擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：先進高強鋼板成形失效的彎曲效應與拉彎成形極限預測
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：何霽
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
先進高強鋼板小圓角拉彎成形開裂問題突出，導致車身安全構件成形質量下降、製造成本上升。小圓角拉彎成形中板材受到面外彎矩與非均勻厚向應力作用，造成面內外載入耦合、分層硬化顯著，使得成形頸縮失效行為表現出強烈的彎曲效應。傳統成形極限理論基於面內拉伸變形與厚向均勻硬化假設，無法準確描述頸縮失效的彎曲效應。本項目擬引入面外彎曲與面內拉伸變形的耦合作用以及沿板材厚度方向的非均勻硬化特性描述，建立彎曲效應下板材成形頸縮失效分析新方法，揭示先進高強鋼板成形頸縮失效彎曲效應問題的機理，擴展基於面內變形模式的傳統成形極限理論。建立適用於高強鋼板小圓角拉彎成形的頸縮失效判據，提出基於頂層極限應變的拉彎成形極限圖（BFLD），能精確計算沿板厚方向頂層、中性層和底層材料的極限應變，提高先進高強鋼構件成形失效的預測精度。設計並建立符合典型小圓角拉彎載入條件的拉彎成形極限實驗測試方法，為理論預測和工程套用提供準確依據。
結題摘要
針對高強鋼拉彎成形條件下小圓角失效嚴重，廢品率高，傳統失效準則無法準確預測的問題，開展了高強鋼失效行為的彎曲效應研究，設計並開發了高強鋼拉壓循環載入下的實驗夾具和測試方法，獲得了非對稱載入下的力學性能數據；藉助新夾具實現了不同變形模式、不同應變率和不同變形溫度條件下相變高強鋼的微觀組織測試，並揭示了微觀演化和巨觀變形之間的內在關係，建立了可靠的預測模型；以此為物理依據，建立了各向異性的硬化模型，準確描述拉彎過程的應力應變，並開發材料子程式構建拉彎有限元仿真模型，進一步研究彎曲效應下的板材頸縮失效演化規律；設計開發考慮厚向應力的面外剪下斷裂強度測試試樣，建立各向異性斷裂準則，提出高強鋼小圓角拉彎條件下剪下斷裂的新機制，提供了準確預測的理論方法和實驗手段；相關研究在車身衝壓製造中進行了推廣套用，獲得了一定的工程效果。
