高强钢热冲压成形中高温损伤和开裂行为研究

基本信息
批准号:51205116
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:25.00
负责人:王敏
学科分类:
依托单位:湖北汽车工业学院
批准年份:2012
结题年份:2015
起止时间:2013-01-01 - 2015-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:李芳华,张春,肖海峰,李兵,马冬威
关键词:
开裂损伤有限元法热冲压高强钢
结项摘要

How to accurately predict and control of damage and fracture behaviours at elevated temperature (DFBETs) is a key fundamental issue needed to be solved urgently in order to realize precise forming of high strength steel (HSS) during hot stamping. In the project, the typical characteristic structure in the fracture areas of hot-stamped parts is taken as object of study, and numerical simulation combined with expetiment and analytic theory is taken as method of study. The fracture criterion at elevated temperature (FCET) for HSS is established accounting for both temperatur and strain rate, the user material subroutine incorporating the FCET is developed, the FCET suitable for the loading condition of hot stamping is determined, and thus the finite element based method for prediting DFBETs in hot stamping of HSS is established; the characteristics of DFBETs and their relationships with thermodynamic control parameters (TCPs) are revealed; the effects of both forming parameters and their coupling on DFBETs are clarified, and the TCPs based method for controlling DFBETs is established. The study can not only provide a basis for the research on damage and fracture problems for complex hot-stamped parts, but also is of practical value for promoting the manufacturing level of the new technique in the Chinese automobile industry.

如何可靠地预测和控制高温损伤和开裂行为是实现高强钢热冲压精确成形亟需解决的关键基础问题。本项目拟以热冲压件开裂区的典型特征结构为研究对象,采用数值仿真、实验和理论解析有机结合的方法,建立考虑温度和形变率效应的高强钢高温开裂准则,开发嵌入高强钢高温开裂准则的用户材料子程序,确定适用于热冲压加载条件的高强钢高温开裂准则,从而建立高强钢热冲压成形中高温损伤和开裂行为的有限元预测方法;揭示该成形过程中高温损伤和开裂行为的特征及其与热力学控制参数之间的关联性;阐明成形参数及其耦合作用对高温损伤和开裂行为的影响规律和影响机制,建立高强钢热冲压成形中基于热力学控制参数的高温损伤和开裂行为的控制方法。这不仅为复杂热冲压件的损伤和开裂问题研究奠定基础,而且对提升该新技术在我国汽车产业中的制造水平具有重要的实用价值。

项目摘要

高强钢热冲压技术在实现车身轻量化的同时能保证整车的碰撞安全性,在汽车等领域得到了日益广泛的应用。如何可靠地预测与控制高强钢热冲压成形中的高温损伤和开裂行为是该技术研究和发展中亟需解决的关键基础问题。本项目以汽车高强钢热冲压件的典型特征结构为研究对象,利用自主建立的试验线开展高强钢热冲压实验,探索了该过程中传热、变形和相变的特征与规律;在解决板料-模具界面等效接触换热系数反演等关键建模技术问题的基础上,构建了高强钢热冲压全过程传热-变形-相变耦合三维有限元建模方法,探明了多场多因素耦合作用下板料应力应变场、温度场、回弹、微观组织及模具温度场的演变规律及其随成形条件的变化。采用平板高温单拉实验,并结合有限元仿真和理论解析,建立了考虑温度/形变率效应的高强钢B1500HS的高温开裂准则,并将其通过用户材料子程序嵌入ABAQUS/Explicit中,实现了对B1500HS热冲压成形中损伤和开裂的预测,通过与实验结果的对比,确定了适用于热冲压加载条件的高温开裂准则,从而建立了高强钢热冲压成形中高温损伤和开裂行为的有限元预测方法。采用该方法揭示了B1500HS热冲压成形中高温损伤演变和开裂行为的特征及其与热力学控制参数之间的关联性。在阐明关键参数对高温损伤和开裂的影响规律和机制的基础上,以提高板料成形极限为目标,建立了通过几何和工艺设计的协同优化以控制高温损伤和开裂行为的方法。本项目研究结果对发展高性能轻量化汽车零部件热冲压精确成形理论与技术具有重要的科学意义和应用价值。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

氟化铵对CoMoS /ZrO_2催化4-甲基酚加氢脱氧性能的影响

氟化铵对CoMoS /ZrO_2催化4-甲基酚加氢脱氧性能的影响

DOI:10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.10.026
发表时间:2022
2

正交异性钢桥面板纵肋-面板疲劳开裂的CFRP加固研究

正交异性钢桥面板纵肋-面板疲劳开裂的CFRP加固研究

DOI:10.19713/j.cnki.43-1423/u.t20201185
发表时间:2021
3

小跨高比钢板- 混凝土组合连梁抗剪承载力计算方法研究

小跨高比钢板- 混凝土组合连梁抗剪承载力计算方法研究

DOI:10.19701/j.jzjg.2015.15.012
发表时间:2015
4

坚果破壳取仁与包装生产线控制系统设计

坚果破壳取仁与包装生产线控制系统设计

DOI:10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.21.004
发表时间:2018
5

栓接U肋钢箱梁考虑对接偏差的疲劳性能及改进方法研究

栓接U肋钢箱梁考虑对接偏差的疲劳性能及改进方法研究

DOI:10.3969/j.issn.1002-0268.2020.03.007
发表时间:2020

王敏的其他基金

批准号:20776111
批准年份:2007
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
批准号:91539110
批准年份:2015
资助金额:115.00
项目类别:重大研究计划
批准号:30571893
批准年份:2005
资助金额:25.00
项目类别:面上项目
批准号:81470133
批准年份:2014
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:10175086
批准年份:2001
资助金额:23.00
项目类别:面上项目
批准号:81160440
批准年份:2011
资助金额:54.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:39570815
批准年份:1995
资助金额:8.00
项目类别:面上项目
批准号:30570211
批准年份:2005
资助金额:23.00
项目类别:面上项目
批准号:81370633
批准年份:2013
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:51008215
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31001023
批准年份:2010
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71102175
批准年份:2011
资助金额:20.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21872135
批准年份:2018
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:31700036
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31401941
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61771380
批准年份:2017
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:51809211
批准年份:2018
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41404108
批准年份:2014
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81500866
批准年份:2015
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81570893
批准年份:2015
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:51805506
批准年份:2018
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71472016
批准年份:2014
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:81703184
批准年份:2017
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71503012
批准年份:2015
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31472133
批准年份:2014
资助金额:85.00
项目类别:面上项目
批准号:81800644
批准年份:2018
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81603333
批准年份:2016
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41775165
批准年份:2017
资助金额:68.00
项目类别:面上项目
批准号:41301370
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71772027
批准年份:2017
资助金额:48.00
项目类别:面上项目
批准号:81401636
批准年份:2014
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61773169
批准年份:2017
资助金额:66.00
项目类别:面上项目
批准号:61374119
批准年份:2013
资助金额:81.00
项目类别:面上项目
批准号:60702064
批准年份:2007
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21402186
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51774031
批准年份:2017
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:20742004
批准年份:2007
资助金额:8.00
项目类别:专项基金项目
批准号:60873032
批准年份:2008
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
批准号:81570987
批准年份:2015
资助金额:51.00
项目类别:面上项目
批准号:61370180
批准年份:2013
资助金额:78.00
项目类别:面上项目
批准号:81370425
批准年份:2013
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:41304126
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21207093
批准年份:2012
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:20605016
批准年份:2006
资助金额:10.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:20472111
批准年份:2004
资助金额:23.00
项目类别:面上项目
批准号:41871127
批准年份:2018
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
批准号:91939109
批准年份:2019
资助金额:40.00
项目类别:重大研究计划
批准号:31301344
批准年份:2013
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31671851
批准年份:2016
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:61903242
批准年份:2019
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81101621
批准年份:2011
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:10975177
批准年份:2009
资助金额:40.00
项目类别:面上项目
批准号:61403029
批准年份:2014
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31100585
批准年份:2011
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30801053
批准年份:2008
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81773160
批准年份:2017
资助金额:55.00
项目类别:面上项目
批准号:81300707
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61805114
批准年份:2018
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31572303
批准年份:2015
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
批准号:71302083
批准年份:2013
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31571104
批准年份:2015
资助金额:25.00
项目类别:面上项目
批准号:70863012
批准年份:2008
资助金额:25.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:81800212
批准年份:2018
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61104111
批准年份:2011
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30700891
批准年份:2007
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81401835
批准年份:2014
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41701199
批准年份:2017
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21276196
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:30900734
批准年份:2009
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:40971037
批准年份:2009
资助金额:40.00
项目类别:面上项目
批准号:81900548
批准年份:2019
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81372681
批准年份:2013
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:21076158
批准年份:2010
资助金额:36.00
项目类别:面上项目
批准号:30700183
批准年份:2007
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61303174
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21473047
批准年份:2014
资助金额:82.00
项目类别:面上项目
批准号:31400044
批准年份:2014
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61004065
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41401141
批准年份:2014
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:U1507202
批准年份:2015
资助金额:200.00
项目类别:联合基金项目
批准号:81802007
批准年份:2018
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41502106
批准年份:2015
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21202057
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11073056
批准年份:2010
资助金额:42.00
项目类别:面上项目
批准号:21406016
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41502002
批准年份:2015
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21705012
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51209017
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31000044
批准年份:2010
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51809108
批准年份:2018
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81873643
批准年份:2018
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:71163044
批准年份:2011
资助金额:35.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:21603219
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81570147
批准年份:2015
资助金额:55.00
项目类别:面上项目
批准号:41474028
批准年份:2014
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:61271290
批准年份:2012
资助金额:76.00
项目类别:面上项目
批准号:40674011
批准年份:2006
资助金额:35.00
项目类别:面上项目
批准号:31471722
批准年份:2014
资助金额:83.00
项目类别:面上项目
批准号:61601128
批准年份:2016
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81500481
批准年份:2015
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51404018
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51402080
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

热成形过程中锌基镀层诱导高强钢基体的开裂行为及机理研究

批准号:51674163
批准年份:2016
负责人:吴广新
学科分类:E0414
资助金额:61.00
项目类别:面上项目
2

高强钢热冲压成形微观组织演变多尺度模拟研究

批准号:51405171
批准年份:2014
负责人:朱彬
学科分类:E0508
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
3

高强度钢的热冲压成形和模内淬火工艺的机理研究

批准号:50875154
批准年份:2008
负责人:李辉平
学科分类:E0508
资助金额:31.00
项目类别:面上项目
4

高强钢轧制变厚度板热冲压成形破裂预测及其回弹研究

批准号:51305101
批准年份:2013
负责人:雷呈喜
学科分类:E0508
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目