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(jiàn)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(cè)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(cè)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(cè)試方法32
221單向拉伸試驗(yàn)32
222液壓脹形試驗(yàn)34
223剪切試驗(yàn)34
224面內(nèi)扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)36
225彎曲試驗(yàn)38
23試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理40
231單向拉伸試驗(yàn)40
232液壓脹形試驗(yàn)41
233剪切試驗(yàn)43
234面內(nèi)扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)44
235彎曲試驗(yàn)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(dòng)硬化行為及其表征51
31隨動(dòng)硬化行為51
311隨動(dòng)硬化現(xiàn)象51
312隨動(dòng)硬化模型52
32表征測(cè)試方法56
321拉伸—壓縮試驗(yàn)57
322剪切—反剪切試驗(yàn)59
323面內(nèi)扭轉(zhuǎn)—反扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)60
324彎曲—反彎曲試驗(yàn)61
33試驗(yàn)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(xiàn)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(cè)試方法79
421脹形試驗(yàn)80
422雙向拉伸試驗(yàn)82
423疊層壓縮試驗(yàn)85
43試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理88
431雙向拉伸試驗(yàn)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(jì)算模型101
513成形極限的半經(jīng)驗(yàn)計(jì)算模型105
52表征測(cè)試方法107
521Marciniak試驗(yàn)和Nakazima試驗(yàn)107
522液壓脹形試驗(yàn)109
523十字試樣雙向拉伸試驗(yàn)110
524雙向拉伸—球頭脹形復(fù)合試驗(yàn)110
525成形極限的簡(jiǎn)化試驗(yàn)方案111
53試驗(yàn)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(xiàn)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(lèi)型131
612相關(guān)概念的介紹132
613斷裂模型的分類(lèi)134
62表征測(cè)試方法137
621簡(jiǎn)單剪切斷裂試驗(yàn)137
622面內(nèi)扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)139
623單向拉伸斷裂試驗(yàn)141
624平面應(yīng)變斷裂試驗(yàn)142
625等雙向拉伸斷裂試驗(yàn)146
626變應(yīng)變（重復(fù)加載）路徑斷裂試驗(yàn)146
63試驗(yàn)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(cè)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(cè)試方法169
721疊層沖擊試驗(yàn)169
722三點(diǎn)尖冷彎試驗(yàn)171
723三點(diǎn)尖冷彎主應(yīng)變的在線(xiàn)DIC測(cè)量176
724三點(diǎn)尖冷彎厚向應(yīng)變的在線(xiàn)DIC測(cè)量176
725三點(diǎn)尖冷彎的離線(xiàn)DIC測(cè)量177
73數(shù)據(jù)處理178
731疊層沖擊178
732三點(diǎn)尖冷彎常規(guī)數(shù)據(jù)處理179
733在線(xiàn)DIC數(shù)據(jù)處理180
734斷裂應(yīng)變的離線(xiàn)測(cè)量181
735離線(xiàn)DIC數(shù)據(jù)處理183
74斷裂應(yīng)變測(cè)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(cè)定方法195
823不同應(yīng)變范圍曲線(xiàn)標(biāo)定的YU模型參數(shù)對(duì)回彈仿真的影響196
824不同加載順序曲線(xiàn)標(biāo)定的YU模型參數(shù)對(duì)回彈仿真的影響197
83某車(chē)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(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果對(duì)比（板料形狀調(diào)整之前）199
833試模試驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果對(duì)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(yùn)動(dòng)軌跡生成203
842工具頭運(yùn)動(dòng)軌跡策略對(duì)漸進(jìn)成形的影響204
843定殘余高度軌跡的試驗(yàn)驗(yàn)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(diǎn)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(yàn)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(cè)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(dòng)硬化模型參數(shù)217
A13屈服軌跡與屈服模型218
A2動(dòng)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(cè)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(dòng)硬化模型參數(shù)222
B13屈服軌跡與屈服模型222
B2動(dòng)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(cè)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