摘要：针对目前特殊用途车辆用超高强度钢板在折弯成形工艺中存在的回弹剧烈问题,提出一种基于改进遗传算法的超高强钢硬化模型参数确定方法,实现超高强度钢板折弯回弹的准确预测。以超高强钢板6252为研究对象,首先构建一个考虑超高强钢材料应变硬化行为和Bauschinger效应的Yoshida-Uemori硬化模型框架;然后结合有限元仿真软件LS-DYNA和改进遗传算法准确地确定硬化模型框架中的材料特性参数;最后基于DYNAFORM平台对6252超高强钢工件进行了折弯回弹的预测。实际的折弯试验表明,回弹模拟结果与实际回弹角度之间的误差在2%以内,验证所标定的超高强钢硬化模型参数的可靠性,说明在该参数集支持下的Yoshida-Uemori硬化模型能够较好地描述超高强钢板的动态特性。所提出的方法为超高强度钢零部件的高精度成形工艺设计提供有效指导。

摘要：超设计特大地震下,橡胶支座的力学模型对结构响应的影响在东日本大地震后得到了广泛的关注;在双线性模型的基础上提出了一种适合铅芯橡胶隔震支座在大变形条件下的非线性硬化模型,该模型考虑了支座硬化后的刚度退化现象以及压应力对于卸载曲线的影响。通过两组试验数据来验证模型的准确性,并得出屈服刚度与最大剪切应变之间的关系;采用数值分析方法研究隔震支座在特大地震下进入硬化后核电厂结构的地震响应。研究表明相比双线性模型,核电厂结构采用硬化模型计算得出剪切力和加速度都出现显著增加的现象,且在特大地震下隔震效果有所衰减。

摘要：针对第3代高强度钢(QP钢)冲压过程中因回弹严重、回弹预测困难而导致的修模时间长、修模成本高等问题,采用了Swift各向同性硬化模型以及NSK模型、Y-U模型和Chaboche模型等先进的硬化模型对QP980钢的冲压回弹进行了预测.用含有上述4种模型的LS-DYNA软件进行预测,并将结果与实际结果比较分析,发现Y-U模型能较好地预测QP钢冲压回弹.由此可以有效地辅助模具设计,减少修模次数,降低修模成本.

摘要：在车辆碰撞过程的数值模拟仿真中,硬化模型的类型及其表征精度对于分析结果的精度有着直接影响.为了更加科学地选取最优硬化模型并得到其精确参数,本文采用有限元模拟软件与优化软件相结合的有限元逆向优化方法,同时结合热成形22MnB5高强钢板在不同变形速率下的单向拉伸试验,对Swift、Voce以及Hockeet/Sherby三种硬化模型自动进行参数识别优化,得到了不同应变速率下的最优硬化模型及其相关参数;根据优化得到的硬化模型参数,建立起了不同应变速率下表征材料变形的仿真卡片,用于有限元软件标定22MnB5高强钢在各个应变速率下的应力-应变曲线以便应用于模拟仿真;结合数字图像相关(DIC)方法对试验数据与优化得到的模拟结果进行对标,发现22MnB5高强钢在硬化阶段的应力值逐渐趋向于某一定值,饱和类的硬化模型对其变形行为的表征精度更高.通过对单向拉伸试验过程的位移-载荷与局部应力-应变进行模拟和对标,发现Hockeet/Sherby硬化模型在各个应变速率下的表征精度均为最高.另外,设计了R5缺口、R20缺口、纯剪以及拉剪4种工况下的拉伸试验,并对所建立的材料卡片进行仿真验证,均得到很好的对标效果.结果表明,所建立的热成形22MnB5高强钢材料卡片适用性良好,采用有限元逆向优化方法确定硬化模型参数的方法精度高且方便可行.

摘要：高温下混凝土的塑性和粘塑性应变分析是有关水工结构的设计基础本构关系用于表示材料应力和应变之间的联系 ,其中混凝土的硬化模型研究占有重要地位 在硬化模型研究中的难点之一是 ,关键材料参数须由双轴拉压试验方法确定 ,对设备的要求较高 ,工作量大 笔者通过分析材料单元在多轴应力状态和单轴应力状态下变形的内在联系 ,得到了一种由单轴压缩试验确定关键硬化材料参数的简便方法 ,改进了高温下的混凝土本构关系 。

摘要：TA31钛合金由于其塑韧性高、可焊性好等优点,已成为深海装备的优先选用材料之一。本文以TA31钛合金为研究对象,首先开展典型钛合金试件的断裂性能试验,分析应力三轴度等参量对TA31钛合金断裂性能的影响规律,借助扫描电镜对试件的断后形态进行断口分析,阐明TA31钛合金在复杂应力状态下的断裂失效机理。然后,在Johnson-Cook模型中引入平均应力三轴度参数的影响,形成计及应力状态参量影响的本构关系模型,通过试件试验数据进行模型参数校准,建立适用于复杂应力状态下的TA31钛合金塑性硬化模型,并将该模型扩展应用于深潜器耐压球壳结构极限承载能力的评估中。本研究可为深海装备钛合金结构设计与评估提供研究基础。

摘要：基于前处理软件LS-PrePost建立先进高强钢DP1180的帽形件链模成形有限元模型,采用考虑先进高强钢Bauschinger效应的Y-U材料硬化模型,通过拉伸-压缩试验获取材料参数,然后通过LS-DYNA的显示算法进行求解,得出帽形件链模成形结果,并采用无模法基于LS-DYNA的隐式算法计算出经链模成形后的帽形件回弹。结果表明,回弹导致链模成形帽形件腹板拱起,侧壁弯曲,且法兰处回弹最大。由于链模成形是一个连续加载过程,经链模成形后帽形件的回弹量沿成形方向不一致,为提高补偿的有效性,通过有限元软件DYNAFORM的SCP模块和三维设计软件THINKDESIGN的GSM模块对模具进行回弹补偿,最后分别通过试验验证了有限元模型的准确性和补偿结果的有效性。

摘要：结合一具体工程对主体地下结构与支护结构相结合的复杂深基坑进行了分析。基于土体硬化模型的平面有限元方法对基坑的施工过程进行了模拟,结果表明:该方法能较好地模拟围护结构的变形和墙后的地表沉降;同时主体地下结构的巨大支撑刚度有效地控制了基坑的位移,因而基坑开挖对地铁没有产生不利的影响。采用考虑梁板共同作用的三维有限元方法分析了变标高的首层水平支撑体系的受力和变形,基于切向弹簧边界分析了地下一层水平支撑体系的受力和变形,分析结果成功地指导了基坑的设计。

摘要：为研究不同硬化和断裂模型对汽车材料仿真精度的影响,设计并进行了DP590板材在多种应力状态下的材料级别力学试验。根据试验结果标定了路德维克(Ludwik)、斯威夫特(Swift)、沃斯(Voce)、霍克特-谢尔比(H-S)、斯威夫特-霍克特谢尔比(S-HS)5种硬化模型和修正摩尔库仑(MMC)、损伤起始和演化模型(DIEM)、约翰逊-库克(J-C)3种断裂模型。使用上述模型进行了试样级仿真和防撞梁落锤试验及仿真。对比结果表明,S-HS硬化模型和MMC断裂模型对于材料的变形行为和断裂行为的预测结果最精确。结合其他研究成果,推荐使用S-HS硬化模型结合MMC断裂模型预测高强钢板材塑性变形和断裂行为。

摘要：有限单元法已经广泛应用于实际生产过程中,其即可有效降低产品设计周期与成本,又能对现有工艺进行优化。但有限单元法计算结果的准确性与可靠性却高度依赖于所采用的本构模型。鉴于本构模型的重要性,文章对描述材料弹塑性变形行为的宏观本构模型的各个组成部分,即屈服准则、流动模型和硬化模型,分别进行了综述。回顾了典型的各向同性、各向异性以及拉压非对称的屈服函数,并比较了各自差异。讨论了关联流动模型与非关联流动模型的特点,分析比较了典型的硬化模型。同时,指出了宏观弹塑性模型研究的一些注意事项及将来的发展方向。