薄板雙向受壓失穩(wěn)的研究.pdf

1、面畸變、起皺和鼓包是汽車覆蓋件沖壓成形中的常見表面質量問題，影響汽車的外觀，降低美感。沖壓中的面畸變主要是材料起皺和回彈所導致的。沖壓中的面畸變等問題主要是材料起皺和回彈所導致的。起皺試驗一般采用YOSHIDA方板拉伸試驗，在這種試驗條件下，板料受到的是拉壓應力。
　　本研究主要關注材料處于雙向壓應力狀態(tài)下下沖壓件的面畸變問題，從理論、試驗和仿真三個方面對面畸變問題開展了研究工作。具體的研究內(nèi)容如下：
　　(1)從能量法出發(fā)

2、，建立了矩形板雙向受壓狀態(tài)下的力學模型和數(shù)學模型，得到了面畸變及鼓包的理論計算方法，并用matlab程序計算了矩形板雙向受壓狀態(tài)下板料各個性能參數(shù)對面畸變大小和面畸變臨界應力的影響。
　　(2)針對十字件和類十字件雙軸壓縮實驗的特點，設計了十字件和類十字件雙軸壓縮的專用夾具。以夾具中央?yún)^(qū)域圓孔直徑大小、試件不同厚度、試件不同材料、試件不同尺寸大小以及不同壓縮量為變量對十字件和類十字件進行了雙軸壓縮試驗，成功實驗并觀察到了十字件和類

3、十字件處于雙向壓應力狀態(tài)下的變形行為，并用測量裝置測量了方板雙向壓縮后的變形高度。對各試驗結果進行了分析處理，得到了各試驗因素對面畸變和鼓包的影響關系。
　　(3)通過仿真結果對十字件和類十字件中央?yún)^(qū)域上表面應力狀態(tài)、中間層應力狀態(tài)、下表面應力狀態(tài)的分析，模擬研究了3號類十字件兩軸對角壓縮試驗中方板中央?yún)^(qū)域在壓縮過程中的變形行為，結果表明方板中央?yún)^(qū)域的變形狀態(tài)大致分為面內(nèi)變形階段、微小面外變形階段、由微小面外變形階段向明顯面外變形

4、階段過渡階段、明顯面外變形階段四個階段。
　　(4)通過有限元仿真，建立了類十字件雙軸雙向壓縮的仿真模型，系統(tǒng)地對各影響因素作了定量研究。得出了各材料參數(shù)對面畸變及鼓包影響的顯著性水平依次為強度系數(shù)K、試件厚度t、硬化指數(shù)n、彈性模量E和屈服極限σs。定量分析了夾具圓孔直徑大小、試件與夾具的間隙大小、試件與夾具之間的摩擦系數(shù)大小和試件尺寸等各影響因素對面畸變及鼓包的影響程度。
　　上面研究中開發(fā)了一套雙向壓縮試驗夾具，為深入