与应变速率相关的DP980高强度钢板辊弯成形的本构模型建立

摘要/Abstract

摘要：

摘要：确定了辊弯成形中DP980高强度钢板的应变速率范围，在3种应变速率条件下进行了DP980高强度钢板的单向拉伸试验，并对试验数据进行非线性拟合，建立了与应变速率相关的JohnsonCook本构模型；应用所建本构模型进行辊弯成形有限元模拟，并与相应的辊弯成形试验结果加以对比.结果表明，所建立的本构模型具有较高的精度，可用于辊弯成形工艺的进一步优化.

关键词: 先进高强度钢, 辊弯成形, 应变速率, 本构模型

Abstract:

Abstract： The strain rate ranges were determined and the uniaxial tensile tests of DP 980 steel sheet under three strain rates were performed. With the nonlinear fitting of the experiment data, the strain rate dependent JohnsonCook constitutive model was established. Meanwhile, an finite element model of roll forming process with the established constitutive model was constructed, and the corresponding experiment was conducted. The resrults indicate that the established constitutive model is reliable, and can be used in further study of roll forming process optimization.

Key words: advanced high strength steel, roll forming, strain rate, constitutive model

中图分类号:

TG 386.3

阎昱，王海波，赵溦. 与应变速率相关的DP980高强度钢板辊弯成形的本构模型建立[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2015, 49(01): 7-11.

YAN Yu,WANG Haibo,ZHAO Wei. Establishment of Strain Rate Dependent Constitutive Model for Roll Forming Process[J]. Journal of Shanghai Jiaotong University, 2015, 49(01): 7-11.

参考文献

［1］康永林，陈贵江，朱国明，等. 新一代汽车用先进高强钢的成形与应用［J］. 钢铁, 2010, 45(8): 18.

KANG Yonglin, CHEN Guijiang, ZHU Guoming, et al. Forming technology and application of new generation advanced high strength steel for automobile［J］. Iron and Steel, 2010, 45(8): 18.

［2］罗晓亮, 曾国, 李淑慧, 等. 材料参数对高强钢辊弯成形边波影响的有限元分析［J］. 上海交通大学学报, 2008, 42(5): 744747.

LUO Xiaoliang, ZENG Guo, LI Shuhui, et al. Finite element analysis of the effect of material properties on wavy flange in high strength steel roll forming［J］. Journal of Shanghai Jiaotong University, 2008, 42(5): 744747.

［3］小奈弘, 刘继英. 冷弯成型技术［M］. 北京: 化学工业出版社, 2007:18.

［4］Rossi B, Hervé D, Boman R. Numerical simulation of the roll forming of thinwalled sections and evaluation of corner strength enhancement［J］. Finite Elements in Analysis and Design, 2013, 72:1320.

［5］王先进. 冷弯型钢生产及应用［M］．北京: 冶金工业出版社，1994: 153.

［6］Rizzo L, Troive L, Melander A, et al. Improving and enlarging the application field of HSS and UHSS for automotive body components by the integration of innovative technologies based on roll forming and stretchbending processes［M］. Brussels: Publications Office of the European Union, 2010.

［7］International Iron and Steel Institute Committee on Automotive Applications. Advanced high strength steel (AHSS) application guidelines［EB/OL］.(20060905)［20130825］. http://autotechnika.hu/archiv/AHSS.pdf 2006.September.

［8］Hoon H, Kim S B, Song J H. Dynamic tensile characteristics of TRIPtype and DPtype steel sheets for an autobody［J］. International Jounal of Mechanical Sciences, 2008, 50(5): 918931.

［9］董德元, 苏敏文, 刘雅政, 等. 应变速率和变形温度对材料变形抗力及流变特性的影响［J］. 轧钢, 1985(4):1216.

DONG Deyuan, SU Minwen, LIU Yazheng, et al. The influences of the strain rate and the deformation temperature on the deformation reaction force and the rheological behavior of the materials ［J］. Steel Rolling, 1985(4):1216.

［10］史文超. TRIP780高强钢动态变形行为的宏微观研究［D］. 上海:上海交通大学机械与动力工程学院, 2009.

［11］胡猛. 辊弯成形效应对汽车碰撞仿真的影响硏究［D］. 北京:北方工业大学机电工程学院, 2012.

［12］于忠奇,侯波,李淑慧，等. 耦合温度和应变率的铝合金板成形极限预测方法［J］. 机械工程学报, 2010, 46(8): 3741.

YU Zhongqi, HOU Bo, LI Shuhui, et al. Prediction of forming limit for aluminum alloy sheet coupling with temperature and strain rate［J］. Journal of Mechanical Engineering, 2010, 46(8): 3741.

［13］周计明,齐乐华. 率相关本构方程积分新算法［J］. 应用力学学报, 2009, 26(4): 762766.

ZHOU Jiming, QI Lehua. New integration algorithm of rate related constitutive models ［J］. Chinese Journal of Applied Mechanics, 2009, 26(4): 762766.

［14］滑勇之, 关立文, 刘辛军，等. 铝合金7050T7451高温高应变率本构方程及修正［J］. 材料工程, 2012(12):713.

HUA Yongzhi, GUAN Liwen, LIU Xinjun, et al. Research and revise on constitutive equation of 7050T7451 aluminum alloy in high strain rate and high temperature condition［J］. Material Engineering, 2012(12):713.

［15］王洪欣, 查晓雄. 3004铝的动态力学性能及本构模型［J］. 华中科技大学学报:自然科学版, 2011, 39(5): 3942.

WANG Hongxin, ZA Xiaoxiong. Dynamic mechanical behavior and constitutive model of 304 aluminum［J］. Journal of Huazhong University of Science and Technology: Natural Science Edition, 2011, 39(5): 3942

[1]	赵洪, 谢友均, 龙广成, 李宁, 张嘉伟, 程智清. 冲击荷载作用下含黏结界面混凝土破坏特征与应力应变分析[J]. 上海交通大学学报, 2022, 56(9): 1208-1217.
[2]	刘谨豪, 严远忠, 张琪, 卞荣, 贺雷, 叶冠林. 地面堆载对既有隧道影响离心试验和数值分析[J]. 上海交通大学学报, 2022, 56(7): 886-896.
[3]	张硕，叶冠林，甄亮，李明广，陈超斌. 考虑小应变下刚度衰减特征的软土本构模型[J]. 上海交通大学学报, 2019, 53(5): 535-539.
[4]	俞建超，林有希. 高速加工中无氧铜的动态力学性能[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2018, 52(5): 587-592.
[5]	汪家梅1，苏豪展1，何琨2，张乐福1. 电位对508III-52M-690合金焊接接头应力腐蚀的影响[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2018, 52(4): 447-454.
[6]	王立冬1，魏冉2,徐鹏2,赵科新2,彭雄奇1. 基于温度的隔膜超弹性本构模型[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2017, 51(9): 1025-1030.
[7]	顾新建，于忠奇，宋洋. 工艺参数对高强度钢冷冲压界面温度影响分析[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2017, 51(4): 426-.
[8]	仲健林1，马大为1，任杰1，李士军2，王旭3. 基于平面应变假设的橡胶圆筒静态受压分析[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2015, 49(09): 1276-1280.
[9]	陈鸣1，彭雄奇1，石少卿2，杨华正3. 薄膜超弹性本构模型及其在空气垫中的应用[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2014, 48(06): 883-887.
[10]	只悦胜,胡成亮,赵震,李世龙. 20CrMnTiH本构模型的建立及验证[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2013, 47(11): 1697-1701.
[11]	尹冀，朱平，章斯亮. 考虑应变率效应的钢制车轮冲击仿真与试验[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2013, 47(06): 967-971.
[12]	林蔚, 颜国正. 驻留-伸缩式胃肠道微型机器人的临界步距模型与实验分析[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2013, 47(04): 656-662.
[13]	鲁佳宝, 赵社戌. PC/ABS高分子合金材料的热黏塑性内时本构模型[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2011, 45(10): 1465-1468.
[14]	牛建辉，朱平,郭永进. 热镀锌双相钢DP590力学特性及其本构模型 [J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2010, 44(10): 1382-1387.
[15]	魏志刚，汤文成，严斌，杨宝宽. 基于次弹性模型的三维牙周膜建模仿真研究 [J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2010, 44(08): 1125-1129.