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汽车轻量化是实现节能减排的有效途径,与之相关的新材料、新结构以及新工艺等已成为推动汽车行业发展的关键性技术。差厚板(Tailor Rolled Blank,TRB)是指采用柔性轧制工艺生产的先进高强钢板,具有优异的力学性能和出色的轻量化效果,为薄板类汽车零件的轻量化设计提供了全新的思路。为了分析差厚板的冲压成形性能,本文围绕其本构模型的构建方法和成形极限预测理论展开了一系列的研究工作。(1)TRB单拉试样设计方法研究:从TRB板料厚度和材料非均一性特点出发,提出了一种兼顾板厚和板料强度差异的新型变宽度拉伸试样设计方法,并结合数字散斑全场应变测量技术(Digital image correlation,DIC)直接得到TRB过渡区各厚度板料的应力-应变曲线,试验结果显示,新型试样可以保证所有板厚位置均不低于0.125的轴向拉伸应变。(2)统一形式强化模型建立方法研究:根据实测应力-应变曲线数据,对比了Ludwik、Hollomon、Swift、Voce经验方程对HSLA340差厚板应变强化行为的表征能力,结果显示Swift方程优于其他三种。接着,通过引入轧制减薄系数η构建了差厚板统一强化模型,并通过TRB帽形梁三点弯曲试验及其有限元模拟验证了统一强化模型的精确性。(3)各向异性参数反求方法研究:分别沿着轧制方向(RD)、面内垂直轧制方向(TD)和厚度方向(ND)开展显微压痕试验,获取载荷-位移曲线和卸载后试样表面的最大堆积高度,结果显示:不同方向的载荷曲线和最大堆积高度存在明显的差异。建立了显微压痕试验的数值仿真模型,该模型采用Hill48屈服准则来模拟压痕试样的各向异性。基于试验数据和仿真模型,开展差厚板各向异性参数反求研究,并通过测试0°、45°、90°方向的厚向异性系数验证了反求方法的可靠性。(4)差厚板成形极限建立方法研究:结合不同的屈服准则和板材失稳理论建立了成形极限求解方程,并通过TRIP780试验数据说明了结合BBC2005屈服准则的M-K沟槽模型对高强钢板成形极限的预测精度最高;将差厚板过渡区离散成若干等厚板的组合体并应用上述模型求解各等厚板的成形极限曲线,结果显示:随着轧制减薄率的增加,TRB的成形极限曲线依次降低。最后,将主应变?1表示为轧制减薄系数η和次应变?2的二次多项式函数,建立了差厚板的三维成形极限曲面。