高強度鋼成形極限圖的應變率效應分析

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高強度鋼成形極限圖的應變率效應分析

過去的幾十年里，先進的高強度鋼（AHSS）提供著顯著的高組合強度和良好的延展性，被越來越多地應用于汽車工業以提升汽車的安全性能和燃油效率，并降低有害氣體的排放。這種新材料廣泛應用面臨的一個巨大挑戰是和傳統的“軟”鋼相比，其成形性相對較低，可以通過有限元仿真和模具設計來準確描述材料的成形行為。成形極限圖（FLD）是科勒于19世紀60年代發明的，現在作為汽車工業評價成形性的工具而得到廣泛應用。數字圖像相關測量法（DIC）是一種利用非接觸式光學來測量塑性變形的方法，往往和FLD結合在一起來觀察材料的應變率效應。本文利用FLD方法對3種傳統鋼（低合金高強度鋼、烘烤硬化鋼和IF鋼）分別是進行應變率效應的分析。結果表明，在工業沖壓沖床速度下，高強度鋼的應變速率是較低的，而在本文進行的試驗中，發現各種鋼材應變率效應的測量值會受到沖床沖壓速度的影響，建議在標準的Nakazima測試條件或者其它成形性能試驗，比如在Marciniak測試這一類標準化試驗流程下進行應變率效應的測試，可以得到較為理想的結果。經過大量標準條件下的試驗并利用高強度鋼FLD的結果表明，較高的應變率會顯著提高材料的屈服應力；加載速率越高，屈服應力值也越高。

Rendong Liu. SAE 2014-01-0993.

編譯：張蘇鐵