汽车用3种st钢板力学性能及其对成形性影响的有限元分析.pdf

ATM 设 界 b H 3 2 2 1 1 ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ 0 图1为3种板料沿轧制线方 向(0。)拉断后的 O 试样照片。试样平行段均产生较大伸长变形，断 。 裂时的局部失稳 区变化平缓 ，颈缩并不十分 明 ㈨ 显。其中，stl6板料可以明显看到出现了交叉颈缩 现象。分析认为，这是 由于最大载荷发生时产生 ∞帔 第 1条颈缩线 。但 由于硬化增强使继续变形产生 在该颈缩线附近的某个区域 ，而沿另一最大剪应 力方向产生了第2个颈缩 ，形成了分散性颈缩或分 Bd H 散性失稳 ，这与材料本身微观结构及受力变形方 图1 st板的部分拉伸试样 式有关 ，在此不做深入讨论 。 现之后仍具有较强的延伸能力。其中，3种板料沿 1．2 试验结果及力学性能分析 轧制方向(0。)拉伸时，最大载荷点出现较晚，形变 为了考察板料沿不同方 向的性能差异，分别 硬化性相对明显。由于板面内各 向异性以及各方 沿与轧制方向成0。、45。和90。3个方向进行单轴拉 向的厚向异性不同，导致 同一材料3个方向的拉伸 伸试验 ，工程应力应变曲线如 图2所示 。3种板料 应力应变曲线并不重合，且与r值之间关系的规律 的应力应变 曲线形状基本相 同，屈服点 比较明显 ， 性也不明显 。分析认为 ，这与同时受变形和摩擦 但未呈现屈服平台。拉伸中、后期应力变化平缓 ， 效应的异 向性 ，以及塑性系数K、硬化指数n的异 显示出良好的均匀延伸性能，并且最大载荷点出 向性等综合因素的复杂影响有关。 Bdw，b 趟 H (b)stl4 (c)stl6 图2 不同方向的拉伸工程应力应变曲线 为了分析 比较3种同样厚度st板的力学性能， 外 ，另外2种材料45。方向的r值均 比0。和90。方向 测试并计算了每种材料3个方向的均匀伸长率A、 小 ，表明在与45。相垂直方 向的收缩能力较差 ，因 厚 向异性系数r和硬化指数 3／，分别示于图3中。 此不宜将与轧制方 向成45。的方 向置于产生较大 由图3a可以看 出，均匀伸长率4基本都在30％左 伸长变形的方向；而stl6则相反，与45。垂直方 向 右 ，3种板料均显示出45。方向的 最小 ，即在此方 的收缩能力相对较强。 向不易做过大伸长变形 。stl3含C量较高， 值最 为了利用不同方向的厚向异性概括性地评价 小 ；stl6含c量少 ，A分布的方 向性相对弱 ，塑性略 板面各 向异性性能，按下式计算 出平均厚 向异性 好于前者；stl