基于数值仿真和灰色关联分析法的高强钢弯曲回弹影响因素分析

提出了一种有效的高强钢成形回弹因素分析方法。该方法将有限元分析方法和灰色关联度分析方法进行结合,以国际著名板料成形数值模拟会议NUMISHEET 2002的圆形件无约束自由弯曲为研究对象,建立了高强钢圆形弯曲件的有限元仿真模型,利用实验数据验证了该回弹模型的有效性。根据实验设计分析板料厚度、板料宽度、冲压速度等7个可能影响回弹的因素组合,通过有限元仿真,得到了仿真实验设计结果。运用灰色关联度法,分析了各参数对高强钢成形回弹的影响程度,获得了影响高强钢圆形件弯曲回弹的主要因素。     

基于Dynaform的L形件弯曲工艺参数优化分析

回弹与起皱是弯曲件成形过程中最大的质量问题.以典型的L形件弯曲成形工艺参数为研究对象,设计正交试验,并利用Dynaform有限元分析软件对弯曲件成形过程进行数值模拟,分析压边力变化时长占比、最小压边力、最大压边力以及凹模圆角半径对弯曲件成形质量的影响规律.以成形裕度为约束条件,回弹角、起皱波纹度为参考指标,基于数值模拟与极差计算结果,得到弯曲成形最优工艺参数.模拟验证结果为回弹角控制在0.3°以内,波纹度控制在0.773%左右,最大限度地减少了工件形位尺寸误差.     

基于DEFORM的金属焊丝盘线材弯曲回弹研究

针对线材弯曲成型所存在的回弹问题,本文基于DEFORM软件,对梅花骨金属焊丝盘线材弯曲回弹进行分析。建立了金属焊丝盘线材4个部位的模型,对回弹量数据进行分析,提取模拟分析中线材的坐标,并通过坐标变换,计算回弹量的大小。计算结果表明,通过模型a,c和d弯曲回弹后的坐标变化,得其回弹角分别为0.132°,4.103°,2.825°,由于模型a的回弹量较小,可以忽略不计。该研究为模具的进一步优化提供了理论依据。     

汽车覆盖件深拉延有限元仿真过程中的回弹及补偿试验

为了快速、准确地制造汽车车身覆盖件,对高强度、复杂的大型汽车覆盖件的冲压过程进行了研究。利用有限元仿真对其变形过程中的回弹进行预测,并对预测结果进行研究,找出回弹根源,从而对其回弹进行预先补偿。利用有限元仿真建立了新的回弹形状补偿方法,并依据实际零件的冲压实验验证其正确性,从而为汽车覆盖件的正确冲压成型提供了理论依据。     

汽车覆盖件深拉延有限元仿真过程中的回弹及补偿试验

为了快速、准确地制造汽车车身覆盖件,对高强度、复杂的大型汽车覆盖件的冲压过程进行了研究.利用有限元仿真对其变形过程中的回弹进行预测,并对预测结果进行研究,找出回弹根源,从而对其回弹进行预先补偿.利用有限元仿真建立了新的回弹形状补偿方法,并依据实际零件的冲压实验验证其正确性,从而为汽车覆盖件的正确冲压成型提供了理论依据.     

型材滚弯数值模拟及应力、应变分析

用通用显式动力分析软件ANSYS/LS-DYNA成功实现了对型材弯曲件滚弯及其回弹过程的数值模拟.模拟结果表明,型材滚弯成形过程中,型材腹板应力中性层和应变中性层内移,而且应力中性层内移量大于应变中性层内移量.回弹后,等效弹性应变和等效应力的峰值变小.分析了型材弹塑性弯曲卸载过程中腹板截面的切向应力变化,模拟结果与理论分析一致.     

型材无模多点柔性拉弯成形制件回弹

通过有限元仿真分析预测预拉力对"T"型材构件多点柔性成形的回弹变形规律,并通过试验进一步验证了有限元模拟结果,本文回弹预测方法有效地缩短了实际生产调试时间,降低了生产成本。有限元模拟和试验结果表明:回弹量与弯曲变形量成正比,与预拉力成反比。     

抑制汽车纵梁弯曲回弹的弯曲模改进设计

汽车纵梁是一种形状和尺寸都比较大的冲压件,弯曲成形难度大且回弹不易控制。通过对U形件工艺和模具加工的分析,提出了解决回弹的工艺方法及可控制回弹的弯曲模改进设计,使汽车纵梁弯曲成形后的质量有了较大的提高,从而消除了由于产生回弹使零件侧壁的孔位与底部尺寸超差而影响纵梁装配等问题。     

S355J2W钢自阻加热弯曲成形回弹控制与质量分析

为研究S355J2W高强钢板自阻加热弯曲成形过程中电流密度对回弹的影响及成形件的质量,设计了自阻加热V形弯曲试验和自阻加热几字形弯曲试验,通过改变自阻加热时加载的电流密度大小对成形后零件的回弹现象进行研究.根据试验结果,选择成形精度最高、回弹现象最小的几字形零件进行质量分析,并将其与室温成形的几字形零件进行对比,从而研究自阻加热弯曲成形工艺的优势.将所选取的两个几字形零件分别划分为9个不同的区域,对不同区域的试件进行显微组织观察与力学性能测试,将单向拉伸试验、冲击落锤试验与显微硬度的测试结果作为评价成形件质量的标准,同时将两个零件在力学性能上的差异与显微组织观察的结果联系起来.结果表明:随着电流密度的增大,S355J2W钢自阻加热弯曲成形过程中的回弹得到改善;相比于室温成形的几字形零件,采用自阻加热弯曲成形工艺可以很大程度地改善回弹现象;并且自阻加热成形件的组织更加均匀,其力学性能指标,如抗拉强度,延伸率,冲击韧性和显微硬度也有所提高.     

使用可弯曲辊的三维曲面卷板成形过程数值模拟

简单介绍了可弯曲辊卷板成形技术,利用通用有限元程序建立了可弯曲辊卷板成形过程的有限元模型。进行了球形件的数值模拟,得到了球形件的应力分布与应变分布。研究了上辊不同压下量对其成形过程的影响,结果表明:在一定的辊间距下,压下量的变化对球形件纵向曲率影响非常敏感,探讨了不同摩擦情况对成形过程的影响,对回弹进行了初步的分析,通过实验验证了模拟结果。模拟结果对可弯曲辊卷板成形设备的优化设计以及实际板材成形研究都有重要意义。     

钢纤维高强混凝土的配合比及基本性能研究

探讨了钢纤维高混凝土配合比的设计方法.根据钢纤维高强混凝土的特点和要求配制出3种钢纤维(铣削型钢纤维MF、切断弓型钢纤维BF、剪切波纹型钢纤维SF)高强混凝土,进行了立方体和棱柱体试件的抗压试验及弹性模量试验,分析了水泥浆含量ρp和钢纤维体积率ρf对拌合物工作性及高强混凝土基本力学性能的影响.研究表明:水泥浆含量和钢纤维体积率均是影响高强混凝土拌合物工作性及力学性能的重要因素,所得结果可为进一步研究提供有益的参考.     

一种半耦合韧性断裂准则及其在TRIP780中的应用

为研究高强钢板材在冷成形下的损伤演化与韧性断裂行为,将DF2012韧性断裂准则修正为初始损伤判据,同时参考连续损伤力学理论引入损伤变量D以衡量材料的累积损伤,并将其耦合到塑性模型中,构建了一种半耦合韧性断裂准则。以TRIP780高强钢板为研究对象,针对不同应力状态设计了6种形状的试样,借助电阻损伤测量法与DIC数字图像法进行了力学性能试验并测定初始损伤位移。采用非相关流动准则(NAFR)的Drucker各向异性屈服函数和Swift-Voce硬化模型准确描述了材料的塑性变形过程,然后分别利用试验模拟混合法和逆向工程法对初始损伤模型和损伤演化参数进行了标定。使用Fortran语言将构建的本构模型与损伤演化模型编译为VUMAT子程序并嵌入ABAQUS/Explicit模块中进行断裂模拟预测,并与未耦合损伤模型进行比较。结果表明：构建的半耦合韧性断裂准则能够准确描述TRIP780板材在不同应力状态下变形后期的损伤诱导软化行为,预测的断裂位移最大相对误差仅为1.31%。相较于常用的非耦合断裂模型,所提模型针对具有软化效应的高强钢表现出明显的优越性,适合用于高强钢板冷冲压成形的破裂预测中。     

开孔Q460高强钢板在低周疲劳加载下的力学性能试验研究

为探讨单调拉伸及低周疲劳荷载下开孔Q460高强钢板的力学性能,对33个开孔材性试件进行试验测试,通过分析试件的应力-应变曲线、骨架曲线和耗能能力对比图,探讨了试件设计尺寸、开孔数量及加载模式等因素对开孔材性试件的强度、刚度、延性和耗能能力等力学性能的影响规律。在此基础上,使用ANSYS有限元分析软件建立了疲劳加载作用下开孔材性试件的精细有限元模型,并与材性试验结果进行了对比分析,验证了模型的正确性和可靠性。试验结果表明,开孔对Q460高强钢试件的力学性能有不利影响,导致应力集中加剧;在疲劳荷载作用下,增加试件轴向的开孔数量有利于提高试件的延性,但对钢材的耗能能力产生不利影响。开孔试件在低周反复荷载下易在开孔位置发生应力集中导致裂缝产生,且孔洞四周存在鼓曲现象,断后试件整体呈马鞍形。试件厚度对高强钢的破坏模式及力学性能影响显著,在低周疲劳荷载下,开孔试件的破坏形态与未开孔试件差别较大,且随厚度增加呈现两种不同的断口形态,随着试件设计厚度增加,断口截面与试件横截面呈约45°夹角和锯齿形交错相嵌两种断口类型;且随着钢材厚度的增加,试件的抗拉强度、延性和耗能能力均有所提高。加载模式对开孔Q460高强钢的抗拉强度影响较小,随着荷载循环圈数的增加,Q460高强钢的延性降低,耗能能力提高。     

钢筋橡胶集料混凝土结构性能研究

为了开发一种具有高耗能能力的新型抗震结构材料,通过柱的伪静力实验和梁的正截面弯曲实验,研究了钢筋橡胶混凝土构件的结构性能,并与普通混凝土构件的相关性能进行了对比.结果表明,钢筋橡胶混凝土构件具有良好的延性和耗能能力,适用于高抗震要求的建筑结构.     

超细晶粒钢筋粘结锚固性能的试验研究

通过对48个超细晶粒钢筋粘结锚固试件的拉拔试验,对超细晶粒钢筋的粘结锚固性能进行了全面研究.在试验的基础上对超细晶粒钢筋的粘结强度进行了分析计算,并给出了粘结锚固长度的取值建议.研究结果表明,虽然超细晶粒钢筋属推广的新型工程材料,轧制工艺与传统钢筋不同,但超细晶粒钢筋的粘结锚固性能与普通热轧带肋钢筋(月牙纹)基本相同,其设计锚固长度la仍可按现行《混凝土结构设计规范》GB50010-2002规定的公式计算;另外考虑到近年来高强混凝土的应用日益增多,且当混凝土强度等级为C40~C80时,现行规范的设计锚固长度计算公式仍能较好适用于超细晶粒钢筋,建议锚固长度计算公式中混凝土强度等级的上限可提高到C60.     

高强度钢材Q460C断裂韧性低温试验

研究了高强度结构钢材低温下的断裂韧性特征。对厚度为14mm的Q460C建筑钢材进行了裂纹尖端张开位移δm低温下的试验研究,并进行了试件断口电镜微观分析。结果表明-40℃下的Q460C三点弯曲试件断口呈明显的脆性断裂机制。Q460C钢材的δm值随温度降低呈下降趋势,与Q235、Q345、Q390钢材低温下的δm值比较,Q460C的值最低,即断裂韧性相对较差。同时,还对试验结果进行了Boltzmann函数拟合分析,得到其韧脆转变温度及变化规律。结果表明:Q460C高强度建筑钢材的低温冷脆特征明显。     

Analysis of Microstructure and Mechanical Properties of Ultrafine Grained Low Carbon Steel

A novel design scheme of hot stamping, quenching and partitioning process was conducted in a quenchable boron steel to obtain the nanometric duplex microstructure comprising ultrafine retained austenite and martensite. It is shown that the materials possess excellent mechanical properties and the ductility can be further improved without compromising the strength. The newly treated steel shows excellent mechanical properties and the total elongation of the steel increases from 6.6% to 14.8% compared with that of hot stamped and quenched steel. Therefore, this kind of steel has become another group of advanced high-strength steels. The microstructure which is mainly responsible for such excellent mechanical properties was investigated.     

Preparation of FRC/Steel by Lap-joint and Its Mechanical Properties

The Lap-joint configuration and the vacuum assisted forming method were put forward to meet the demands of the compression bending strength and the strong connection between the steel and FRC.The bending mechanic tests of the Lap-joint bending specimens carried out, the fabricate processing stability, limit carrying capacity and failure modes were analyzed. The experimental results show that the fabricate processing of the Lap-joint is stable; the bending stiffness is 19.5 N/mm, and the limit bending moment reaches 318 N?m. The main failure modes are the failure of core material at junction of sandwich plate and steel, and the bending failure in the position of the inner and outer surface.     

高强度钢常规机械性能测试方法初探

本文首先对Cr_(12)MoV模具钢的机械性能进行了试验研究。然后在此基础上,结合高强度钢的特点,提出了关于高强度钢常规机械性能测试方法的建议。