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一種沖壓成形高強鋼的材料參數獲取方法與流程

文檔序號:11950973閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種沖壓成形高強鋼的材料參數獲取方法,該方法包括以下步驟:

(1)確定材料M的硬化本構模型;

(2)通過沖壓模具制備材料M的沖壓成形試件;

(3)對沖壓成形試件進行切割,獲得切割試件,確定壓痕試驗的布點方式,對切割試件進行納米壓痕試驗,獲取硬度值和位移載荷數據,根據硬度值對切割試件進行分區(qū);

(4)建立基于貝葉斯推斷的材料參數反求模型;和

(5)結合基于貝葉斯的材料參數反求模型與壓痕得到的位移載荷數據,獲得各個分區(qū)的材料參數的后驗概率分布,采用MCMC采樣計算得到參數值。

2.根據權利要求1所述的方法,其特征在于:該方法還包括:(6)對步驟(5)得到的各分區(qū)的材料參數進行試驗驗證;

優(yōu)選的是,采用以下方法進行試驗驗證:

對切割試件進行拉伸試驗,得到試驗載荷位移曲線,并ABAQUS 6.13 Standard軟件建立此試驗的有限元仿真模型,有限元模型由多個CAX4R單元組成,有限元模型的邊界條件與真實的試驗保持一致,為一端固定,另一端加載恒定的速度,速度的大小為0.5-20mm/min(優(yōu)選為1-10mm/min,更優(yōu)選為1.5-5mm/min);根據切割試件分區(qū)的結果對拉伸試驗有限元模型進行分區(qū),將步驟(5)得到的各分區(qū)的材料參數帶入到有限元模型中進行計算,得到仿真載荷位移曲線,通過對比試驗載荷位移曲線與仿真載荷位移曲線進行驗證。

3.根據權利要求1或2所述的方法,其特征在于:步驟(1)中所述硬化本構模型為簡化Johnson-Cook(JC)模型、Power-Law(PL)模型、Piecewise-Linear(PL)模型中的一種;優(yōu)選的是,硬化本構模型為簡化Johnson-Cook(JC)模型。

4.根據權利要求3所述的方法,其特征在于:所述簡化Johnson-Cook(JC)模型的表達式為:

其中,σ為等效塑性應變,εp為等效塑性應變,為歸一化的應變率,A為參考應變率和參考溫度下的屈服應力,B、n為應變硬化參數,c為應變率硬化系數。

5.根據權利要求1-4中任一項所述的方法,其特征在于:材料M為沖壓成形鋼材,例如DP590、DP600、DP800、DC06;

和/或

材料M的厚度為0.1-20mm,優(yōu)選0.2-10mm,更優(yōu)選為0.3-5mm,更進一步優(yōu)選為0.5-3mm。

6.根據權利要求1-5中任一項所述的方法,其特征在于:步驟(3)中所述的切割為等分切割或不等分切割,和/或

所述切割采用線切割技術。

7.根據權利要求1-6中任一項所述的方法,其特征在于:步驟(3)中所述切割后,除去切割試件外表的油污并將其平整地放置在全自動試樣鑲樣機中,再向自動鑲樣機中添加環(huán)氧樹脂對切割試件進行鑲樣;待鑲樣完成后,從自動鑲樣機中取出鑲樣試件,清洗鑲樣試件表面,用砂紙和金剛石拋光液對鑲樣試件進行打磨,最后用超聲波對鑲樣試件進行清洗。

8.根據權利要求1-7中任一項所述的方法,其特征在于:步驟(3)中所述的壓痕試驗的布點方式為:沿鑲樣試件輪廓線方向設置了一條壓痕點帶,點與點之間的距離為0.1-20mm,優(yōu)選為0.5-10mm,更優(yōu)選為0.8-5mm。

9.根據權利要求1-8中任一項所述的方法,其特征在于:步驟(4)中所述的建立基于貝葉斯推斷的材料參數反求模型具體步驟為:

采用ABAQUS 6.13 Standard軟件建立納米壓痕試驗的仿真模型,并利用材料M的高強鋼的壓痕試驗數據對本模型進行驗證;將材料M的材料參數帶入到建立的壓痕試驗有限元模型中進行計算得到仿真載荷位移曲線,對比材料M的高強鋼的壓痕試驗得到的載荷位移曲線。

10.根據權利要求1-9中任一項所述的方法,其特征在于:步驟(5)中所述的MCMC采樣計算具體步驟為:

步驟a.依據拉丁超立方算法在樣本空間內產生初始樣本x0

步驟b.依據MCMC核函數q產生一個迭代點θ*,θ*~q(θ|θi-1);

步驟c.以概率接受θi+1=θ*,否則θi+1=θi

步驟d.如果i<N,則i=i+1,并且回到步驟b繼續(xù)采樣,否則結束采樣。

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