對先進高強度鋼進行冷壓成型的仿真研究

本文的目的是研究將先進高強度鋼冷壓成型成傳統冷軋鋼形狀時的潛在影響因素。在本文中，建立殼單元有限元模型，并進行幾何非線性以及材料非線性倒塌分析，分析的對象由先進高強度鋼冷壓成型的具有突起開槽截面的構件（一種典型的傳統冷軋鋼的標準形狀）。現今，在汽車上所使用的冷壓成型鋼的厚度在0.35mm到0.8mm之間，屈服強度在350MPa?1 250MPa之間（文中Figure 1）。由于市場上還沒有使用高強度鋼制成的標準冷壓成型鋼的產品。

為了評價采用先進高強度鋼對冷成型鋼件強度影響，本文選取了40種具有溝槽的標準橫截面鋼材（典型的傳統冷軋鋼的標準形狀），并利用先進高強度鋼材料特性進行仿真分析。基于先進高強度鋼生產過程中，該研究使用應力?應變模型，包括雙相鋼和馬氏體鋼。由于先進高強度鋼的屈服強度大，其發生扭曲變形的可能性比普通鋼材大。仿真結果對冷壓成型鋼強度提升有較大的指導意義（主要是把高強度鋼制造成冷壓成型鋼），仿真的橫截面邊界條件的描述見Figure 2，本文的研究結果同樣也為以后的鋼材屈服模態分析打下了基礎。

Figure 1.Engineering stress-strain curves for different type of AHSS(Keeler and Kimchi(2014))

Figure 2.Depiction of cross-section boundary conditions(b.c.)to establish different models

本文的主要研究目的是讓冷壓成型鋼制備的材料來源更加廣泛，以提高冷壓成型鋼的結構強度。