【摘 要】
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为了满足汽车轻量化和安全性能的要求,高强钢拼焊板热冲压成形技术在汽车领域应用越来越广泛。目前,高强钢拼焊板热冲压成形过程中存在一些亟待解决的问题,例如成形过程中断裂失效和焊缝移动问题。针对断裂失效问题,本文以B1500HS/B340LA高强钢拼焊板为研究对象,采用试验与有限元模拟相结合的方式对B1500HS/B340LA高强钢拼焊板热冲压成形过程中的断裂行为进行了研究,具体研究如下:采用Gleeb
【基金项目】
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河北省教育厅科学研究计划项目（项目编号:ZD2019013）；
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为了满足汽车轻量化和安全性能的要求,高强钢拼焊板热冲压成形技术在汽车领域应用越来越广泛。目前,高强钢拼焊板热冲压成形过程中存在一些亟待解决的问题,例如成形过程中断裂失效和焊缝移动问题。针对断裂失效问题,本文以B1500HS/B340LA高强钢拼焊板为研究对象,采用试验与有限元模拟相结合的方式对B1500HS/B340LA高强钢拼焊板热冲压成形过程中的断裂行为进行了研究,具体研究如下:采用Gleeble3500热模拟试验机进行热拉伸试验获得不同温度和应变速率条件下B1500HS高强钢、B340LA高强钢和B1500HS/B340LA高强钢拼焊板焊缝三部分的高温流变应力-应变曲线,结合流变应力-应力曲线,对温度和应变速率对流变应力和峰值应变的影响规律进行了分析,构建了B1500HS/B340LA高强钢拼焊板与温度和应变速率相关的Arrhenius本构方程。设计了五种试样,对B1500HS/B340LA高强钢拼焊板进行了不同温度、不同应变速率和不同应力状态的断裂性能试验,获得了载荷-位移曲线和断裂位移。在有限元模拟与试验结果吻合的前提下,提取不同试样断裂位置的应力三轴度和断裂应变,建立了B1500HS/B340LA高强钢拼焊板Johnson-Cook断裂准则。将J-C断裂准则嵌入到圆筒件热冲压成形的有限元模型中,预测不同压边力和冲压速度对应的成形极限深度,并完成了与有限元模拟条件相同的B1500HS/B340LA高强钢拼焊板圆筒形件热冲压成形试验,对比有限元模拟和热冲压试验的结果,不同工艺参数下数值模拟预测值与试验值的误差均在13%以内,证明所建立的J-C断裂准则能够较好地预测B1500HS/B340LA高强钢拼焊板圆筒形件热冲压成形极限深度。
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