輕量化金屬板材成形：力學(xué)表征與數(shù)值模擬

序
前言
第1章緒論1
11輕量化金屬材料1
12金屬板材成形的基礎(chǔ)力學(xué)理論6
121應(yīng)力分析6
122應(yīng)變分析10
123應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系12
13金屬板材的成形性能14
131加工因素14
132材料因素15
133常見成形缺陷15
134成形性能15
14DIC技術(shù)與先進(jìn)力學(xué)表征測試方法概述17
141DIC技術(shù)概述17
142基于DIC的先進(jìn)力學(xué)表征測試方法概述19
15有限元仿真及材料模型22
151有限元仿真在金屬板材成形中的應(yīng)用22
152有限元仿真中的材料模型23
參考文獻(xiàn)25
第2章金屬板材的加工硬化行為及其表征28
21加工硬化行為28
211加工硬化理論28
212加工硬化階段29
213加工硬化模型30
22表征測試方法32
221單向拉伸試驗32
222液壓脹形試驗34
223剪切試驗34
224面內(nèi)扭轉(zhuǎn)試驗36
225彎曲試驗38
23試驗數(shù)據(jù)處理40
231單向拉伸試驗40
232液壓脹形試驗41
233剪切試驗43
234面內(nèi)扭轉(zhuǎn)試驗44
235彎曲試驗44
24模型標(biāo)定方法46
參考文獻(xiàn)49
第3章金屬板材的隨動硬化行為及其表征51
31隨動硬化行為51
311隨動硬化現(xiàn)象51
312隨動硬化模型52
32表征測試方法56
321拉伸—壓縮試驗57
322剪切—反剪切試驗59
323面內(nèi)扭轉(zhuǎn)—反扭轉(zhuǎn)試驗60
324彎曲—反彎曲試驗61
33試驗數(shù)據(jù)處理62
331應(yīng)變的獲取63
332應(yīng)力—應(yīng)變曲線64
333側(cè)向力的修正64
34YU模型參數(shù)標(biāo)定65
341標(biāo)定方法與流程66
342參數(shù)標(biāo)定策略68
參考文獻(xiàn)74
第4章金屬板材的屈服行為及其表征76
41屈服行為76
42表征測試方法79
421脹形試驗80
422雙向拉伸試驗82
423疊層壓縮試驗85
43試驗數(shù)據(jù)處理88
431雙向拉伸試驗數(shù)據(jù)處理88
432屈服軌跡獲取90
44屈服模型參數(shù)標(biāo)定90
441二階屈服模型的參數(shù)標(biāo)定90
442高階屈服模型的參數(shù)標(biāo)定91
參考文獻(xiàn)94
第5章金屬板材的頸縮成形極限及其表征100
51頸縮失穩(wěn)行為與成形極限100
511頸縮失穩(wěn)行為100
512成形極限的理論計算模型101
513成形極限的半經(jīng)驗計算模型105
52表征測試方法107
521Marciniak試驗和Nakazima試驗107
522液壓脹形試驗109
523十字試樣雙向拉伸試驗110
524雙向拉伸—球頭脹形復(fù)合試驗110
525成形極限的簡化試驗方案111
53試驗數(shù)據(jù)處理113
531網(wǎng)格分析法113
532基于DIC技術(shù)的方法115
54成形極限的影響因素及其修正122
541非線性應(yīng)變路徑的影響122
542板材彎曲（或曲率）的影響123
543厚向壓應(yīng)力的影響124
參考文獻(xiàn)127
第6章金屬板材的斷裂極限及其表征131
61斷裂行為與斷裂極限131
611斷裂的類型131
612相關(guān)概念的介紹132
613斷裂模型的分類134
62表征測試方法137
621簡單剪切斷裂試驗137
622面內(nèi)扭轉(zhuǎn)試驗139
623單向拉伸斷裂試驗141
624平面應(yīng)變斷裂試驗142
625等雙向拉伸斷裂試驗146
626變應(yīng)變（重復(fù)加載）路徑斷裂試驗146
63試驗數(shù)據(jù)處理153
631斷裂極限應(yīng)變的確定153
632斷裂模型的標(biāo)定155
64邊部斷裂敏感性及其表征156
641表征測試方法157
642數(shù)據(jù)處理161
參考文獻(xiàn)163
第7章金屬板材的斷裂韌性及其表征168
71斷裂韌性168
72表征測試方法169
721疊層沖擊試驗169
722三點尖冷彎試驗171
723三點尖冷彎主應(yīng)變的在線DIC測量176
724三點尖冷彎厚向應(yīng)變的在線DIC測量176
725三點尖冷彎的離線DIC測量177
73數(shù)據(jù)處理178
731疊層沖擊178
732三點尖冷彎常規(guī)數(shù)據(jù)處理179
733在線DIC數(shù)據(jù)處理180
734斷裂應(yīng)變的離線測量181
735離線DIC數(shù)據(jù)處理183
74斷裂應(yīng)變測量方法的比較與總結(jié)184
參考文獻(xiàn)184
第8章輕量化金屬板材成形數(shù)值模擬185
81U形件回彈數(shù)值模擬185
811MP980鋼U形件回彈數(shù)值模擬186
812QP980鋼U形件回彈數(shù)值模擬189
82M形件回彈數(shù)值模擬193
821有限元模型及邊界條件194
822QP1500鋼M形件回彈量測定方法195
823不同應(yīng)變范圍曲線標(biāo)定的YU模型參數(shù)對回彈仿真的影響196
824不同加載順序曲線標(biāo)定的YU模型參數(shù)對回彈仿真的影響197
83某車型A柱成形數(shù)值模擬198
831有限元仿真模型介紹198
832試模試驗結(jié)果與仿真結(jié)果對比（板料形狀調(diào)整之前）199
833試模試驗結(jié)果與仿真結(jié)果對比（板料形狀調(diào)整之后）202
84柔性成形數(shù)值模擬203
841有限元模型及工具頭運動軌跡生成203
842工具頭運動軌跡策略對漸進(jìn)成形的影響204
843定殘余高度軌跡的試驗驗證205
85薄壁構(gòu)件軸向壓潰數(shù)值模擬206
851有限元模型及邊界條件207
852仿真結(jié)果208
86基于GISSMO斷裂模型的零件三點彎曲數(shù)值模擬209
861GISSMO模型介紹210
862GISSMO有限元模型參數(shù)標(biāo)定210
863網(wǎng)格正則化210
864GISSMO模型準(zhǔn)確性驗證212
參考文獻(xiàn)214
附錄216
附錄A典型雙相鋼（DP）力學(xué)表征測試結(jié)果216
A1靜態(tài)力學(xué)性能216
A11加工硬化行為216
A12隨動硬化模型參數(shù)217
A13屈服軌跡與屈服模型218
A2動態(tài)力學(xué)性能219
A3成形性能220
A31成形極限220
A32邊部斷裂敏感性220
A4應(yīng)用案例220
附錄B典型淬火延性鋼（QP）力學(xué)表征測試結(jié)果221
B1靜態(tài)力學(xué)性能221
B11加工硬化行為221
B12隨動硬化模型參數(shù)222
B13屈服軌跡與屈服模型222
B2動態(tài)力學(xué)性能223
B3成形性能224
B31成形極限224
B32斷裂極限224
B33邊部斷裂敏感性225
B4應(yīng)用案例225
附錄C典型鋁合金（AA）力學(xué)表征測試結(jié)果225
C1靜態(tài)力學(xué)性能225
C11加工硬化行為225
C12屈服軌跡與屈服模型226
C2成形性能227
C3應(yīng)用案例227