QP980板材边缘开裂的实验研究和数值模拟

目的 冲裁加工后的第3代先进高强钢QP980板材在成形中会因边缘开裂而显著影响汽车结构件安全性,针对这一问题,对QP980板材边缘开裂行为进行研究。方法 使用QP980板材通过钻孔和冲孔2种方法制备不同边缘状态的试样,并进行扩孔和中心孔拉伸试验。分析不同边缘状态试样的扩孔率和断裂应变演化规律。采用DF2015断裂模型对QP980板材的韧性断裂行为进行预测。结果 钻孔试样的扩孔率约为33%,冲孔试样的扩孔率约为24%。与钻孔试样的试验结果相比,DF2015断裂模型的模拟结果显示出了良好的预测性,但DF2015断裂模型无法准确预测冲孔试样的载荷–位移响应、扩孔率和断裂应变。结论 不同的预加工工艺导致QP980板材表现出不同的边缘开裂行为。中心孔拉伸试验结果与扩孔试验结果趋势一致,因此中心孔拉伸试验是研究边缘开裂的良好方法。钻孔预加工工艺可以保持板材的原始性能,而冲裁预加工工艺会导致板材边缘发生严重的预损伤。由于DF2015断裂模型未考虑预损伤,因此无法准确预测冲孔试样的边缘开裂行为。