T形连接模型的冲击特性研究

T形接头的连接端头主要有连续法兰和开口法兰两种形式。为了揭示法兰形式对T形接头冲击特性的影响,采用LSDYNA对不同法兰边的薄壁梁T形接头进行仿真计算,在正向和侧向两种冲击状态下,研究不同形式接头的变形形式、位移和能量随时间的变化,同时分析了接头的刚度和开口法兰轻量化后的冲击特性,分析结果表明:在正向冲击下,不同接头的位移与能量随时间的变化基本相同,正向冲击的速度对变形结果影响很小;但是在侧向冲击下,法兰边出现开口后接头的变形形式发生改变,由下部折弯转变为缺口处褶皱,接头的位移量增大,冲击性能降低。接头的刚度随着法兰边的减少而逐渐减小。在接头服役条件中主要承受正向冲击时,可以使用开口法兰替换连续法兰,并可以进行高强材料替换实现轻量化。     

耦合位错密度的6111铝合金热变形本构模型

利用Gleeble-1500热模拟试验机对6111铝合金进行高温拉伸试验,研究了其在变形温度为350、450和550℃以及应变速率为0.1、1和10 s-1时的热变形行为.6111铝合金的流变应力随温度升高而减小,随应变速率增大而增大,其热变形从应变硬化阶段过渡到稳态变形阶段.建立了综合考虑应变、温度和应变速率对流变应力的影响以及耦合位错密度的统一黏塑性本构模型,并通过遗传优化算法求解出本构模型中的材料常数.模型计算得到的真应力-真应变曲线与试验数据吻合较好.      

铝合金车门防撞梁热冲压成形缺陷(英文)

通过试验和数值仿真研究生产车门防撞梁中经常出现的减薄、破裂、起皱和回弹成形等缺陷。建立了适用于350~500°C的本构模型,并用于铝合金热冲压数值仿真。进行冲压试验和数值模拟以弄清成形缺陷的量化规律并分析工艺参数对成形缺陷的影响。研究结果表明:铝合金热冲压中破裂现象得到改善,回弹基本消除。增大压边力可减轻起皱的程度,但压边力超过15 kN将导致工件最大拉深处破裂。在压边力为3~5 kN,冲压速度为50~200 mm/s及有润滑的条件下,可以避免成形缺陷的产生。     

6111铝合金固溶工艺多目标优化

利用电子拉伸试验机和维氏硬度计测试不同固溶处理后6111铝合金板的抗拉强度、伸长率和维氏硬度,以固溶温度和固溶时间为自变量,采用响应面模型对抗拉强度、伸长率和维氏硬度进行拟合,并对其进行单目标优化。结果表明:固溶处理工艺参数分别为(540.8℃,31.8 min)、(496.6℃,1.0 min)、(540.6℃,32.0 min)时,抗拉强度、伸长率和维氏硬度达到最大,分别为299.12 MPa、24.95%和106.62;应用第二代非支配排序遗传算法,对多个响应面模型进行优化求解,得到多目标优化模型的Pareto解集,从中可选择使铝合金板综合力性能较好的解,进而获得对应的固溶工艺参数。     

热冲压工艺参数对零件成形性影响规律分析

主要研究了热冲压工艺参数对热冲压后零件成形性的影响规律。热冲压工艺参数主要包括冲压速度、压边力、摩擦因数和板料温度,每个工艺参数均分为低、中、高3个水平。结合测试方案设计和仿真模型,利用方差分析研究不同工艺参数对零件成形性的影响程度;同时,利用量化分析方法确定不同水平的工艺参数对零件成形性影响程度的量化值。结果表明,工艺参数对零件减薄率的影响程度由重到轻的顺序为摩擦因数、板料温度、冲压速度和压边力,其中摩擦因数影响程度的量化值约为97.3%。     

热处理工艺对铝硅镀层热成形钢组织性能的影响

为深入理解不同热处理工艺参数对铝硅镀层热成形钢组织性能的影响规律,主要研究了加热温度和保温时间对铝硅镀层热成形钢的硬度、微观组织、镀层厚度和镀层成分的影响。结果表明,当加热温度不大于 900 ℃ 时,铝硅镀层热成形钢的硬度随着保温时间的增加而增加;当加热温度大于 900 ℃ 时,铝硅镀层热成形钢的硬度随着保温时间的增加而下降。当加热温度为850~930 ℃,保温时间为 4、8 min 时铝硅镀层热成形钢的微观组织在模具淬火冷却过程中均转化成为马氏体。在相同加热温度下,铝硅镀层热成形钢合金层的厚度随着保温时间的增加而增大,当加热温度升高至 930 ℃ 时,镀层因氧化而挥发严重,导致镀层变薄,所以铝硅镀层热成形钢的加热温度应控制在 930 ℃ 以下。保温温度升高、保温时间增加导致元素扩散显著,聚集的硅元素含量和面积由于其不断向四周扩散而降低。同时铁元素大量扩散到镀层中,镀层中铁元素含量增加显著。高温下,镀层发生明显的氧化反应,氧化反应促进了微孔洞的形核和长大。     

锌基镀层热成形钢裂纹的产生、扩展机理及高温力学性能研究（英文）

本文通过锌基镀层热成形钢的Gleeble试验和实际零件热冲压试验,在材料高温性能分析的基础上,建立了材料模型,用于高精度地拟合真应力和真应变之间的关系,进而研究成形温度、铁素体形成和弯曲变形对液态锌致基板脆裂(LMIE)的影响。结果表明,真应力随着变形温度的下降而增加。当变形温度为820℃时,LMIE导致真应变较低,约为0.13。根据Gleeble热模拟测试和实际零件试验结果,建议成形温度为720℃,可以避免LMIE并保证材料的力学性能。在实际应用中,拉应力容易导致微裂纹的产生,而压应力可以抑制微裂纹的产生。随着成形温度的降低,镀层中微裂纹的数量和宽度降低,同时镀层厚度增加。镀层主要为固态α-Fe(Zn)相。通过减少在加热保温和成形过程中的液态相可以减少甚至避免LMIE裂纹的产生。     

AA6082铝合金热冲压过程中工艺参数的影响和失效研究

通过新设计的铝合金热冲压装置进行AA6082-T4铝合金热冲压研究.研究的工艺参数包括成形温度、冲压速度、摩擦系数和压边力.通过Taguchi实验设计、方差分析和数理统计相结合的方法量化了工艺参数对成形性的影响程度.采用有限元软件Pamstamp建立了仿真模型,用来分析工艺参数对最小厚度和厚度均匀性的影响.通过分析可知...