各向异性铝合金板材本构关系及其有限元模拟.pdfVIP

第29卷 第 6期 大 连 交 通 大 学 学 报 V01．29 No．6 2008年 l2月 JOURNAL OF DALIAN JIAOTONG UNIVERSITY Dec．2008 文章编号：1673—9590l2008)06—0044—04 各 向异性铝合金板材本构关系 及其有 限元模拟 张秀娟 ，刘彦奎 ，魏延刚 ，运新兵 ，韩锋 ，郑勇福 (1．大连交通 大学 机械S-程学院，辽宁 大连 116028；2．长春轨道客车股份有限公司，吉林 长春 130062) 摘 要：为了减轻自身重量，采用铝合金板材和冲压成形工艺制造高速列车车体已经成为现代化铁路车 辆的发展方向．但是，铝合金板材的力学性能是各向异性的，其冲压成形过程复杂，变形规律不易把握． 采用Barlat三参数屈服准则获得了各向异性铝合金板材的应力应变关系曲线，并通过有限元模拟和拉 伸实验进行了对比验证，结果表明采用Barlat三参数屈服准则获得的各向异性铝合金板材的应力应变 关系曲线可应用于各向异性铝合金板材的有限元分析，并初步对各向异性铝合金板材的冲压成形过程 进行了非线性接触有限元模拟，获得了比较理想的有限元分析结果，这对改进高速列车车体加工工艺、 缩短冲压模具调试周期 、降低生产成本具有积极的意义． 关键词 ：各向异性；应力应变关系；非线性接触有限元模拟 ；板材冲压成形 中图分类号：TG386．41 文献标识码 ：A FiniteElementSimulationforthePunchandStress—StrainRelationshipof AnisotropicAiuminum AlloySheets ZHANGXiu—juan，LIUYan—kui，WEIYan—gang，YUNXin—bing， HAN Feng ．ZHENG Yong—fu (1．SchoolofMechanicalEngineering，DalianJiaotongUniversity，Dalian116028，China；2．ChangchunRail· wayVehiclesCO．，LTD．，Changchun130062，China) Abstract：Inordertoreduceweight，adoptingaluminum alloysheetsandtheprocessofpunch formingtofabricatethecarbodyofhigh-·speedtrainsarebecomingadevelopmenttrendofrood-- erntrainsandvehicles．Howevertheprocessofpunchformingisverycomplicate，andthede— formationprincipalisnoteasytobegrasped，sincethemechanicalpropertiesofaluminum alloy sheetsareanisotropic．In thispaper．Barlat，sthree—parametercriterion isused to calculate stress-strainrelationshipofanisotropicaluminum alloysheets．Basedonthestress-strainrela- tionship，finiteelementanalysissoftwareisusedtoperfomr non—linearcontactfiniteelement simulationforthepunchandfomr ationprocessoftheanisotropicaluminum alloysheetswiththe idealcomputationresults．Thesimulati