一、各向异性指数和厚向异性指数对金属板料拉延成形的影响（论文文献综述）
王鹏跃[1]（2021）在《考虑温成形历史的AA5754铝合金构件静力学性能研究》文中研究指明在汽车轻量化的背景下,铝合金由于具有密度小、比强度高、耐腐蚀等的特点在汽车领域中的应用越来越广泛。而铝合金板材室温成形性较差,温成形技术可以提高金属材料的成形性且成形回弹小、精度高,可用于生产复杂车身零部件。铝合金板材在生产中由于轧制工艺等原因普遍存在各向异性。各向异性的存在使板材在复杂应力状态下变形路径明显区别于各向同性材料,导致各向同性的本构模型仿真预测的失效极限不可靠。同时,温成形过程会导致成形件几何和材料力学响应的改变,为构件使用性能的准确预测提出了新的挑战。因此,本文开展了各向异性铝合金的温变形和温成形极限的试验和建模研究;通过多种路径的温预应变-室温服役两段加载试验,系统的研究了温成形因素对于铝合金后续服役的影响,并通过建模将温热成形历史因素引入到复杂温热成形构件的性能预测中。对AA5754铝合金的温成形工艺应用和温成形构件性能设计具有重要的意义。本文利用单轴温拉伸试验、0°、45°和90°单轴拉伸试验和温成形极限试验研究了AA5754铝合金在温成形条件下的各向异性温变行行为和温成形极限。结果表明AA5754铝合金板材的成形极限随着温度的升高和应变率的降低而增加;AA5754铝合金表现出厚向异性面内同性,其各向异性特征不会受温度和变形过程影响。基于铝合金温成形过程中的损伤断裂机理,建立了统一的各向异性多轴损伤本构模型。该模型考虑了铝合金的各向异性,将应变、应变速率和成形温度等因素耦合,较好的反映了AA5754铝合金的温变行和失效规律。利用遗传算法确定了本构方程组中的材料常数。通过统计分析和有限元模型验证了所建立的本构模型能够有效地预测AA5754铝合金的各向异性变形流动与温成形极限,指导工业温成形。通过多种路径的温预应变-室温服役两段加载试验研究了AA5754铝合金温预成形时效后,再次加载时的硬化行为和失效行为的演化规律,发现温变形对AA5754铝合金静力学性能的影响显着。预变形后板材出现了时效软化和包申格效应。屈服应力随着预应变的增大而增大,失效应变随着预应变的增加线性降低。成形温度越高,相同预应变条件下板材的屈服强度越低,硬化指数和失效应变越大。AA5754铝合金第二段加载的静力学性能对成形应变率和应力状态不敏感。建立了考虑温成形历史的损伤本构模型,描述温预变形后AA5754铝合金的后继硬化行为和失效行为。该模型能够表征AA5754铝合金在不同温度预变形后出现的时效软化和包申格效应,可以预测复杂应力状态下AA5754铝合金失效断裂,同时还能描述不同温度预成形历史引起的材料延性损失;利用遗传算法和试验结果确定了方程的材料常数。有限元仿真结果表明该本构模型能够有效的考虑温预成形对AA5754铝合金硬化和失效行为的影响,准确的预测AA5754铝合金在复杂应力状态下的变形和失效。基于本文建立的各向异性多轴损伤本构和考虑温成形历史的损伤本构模型进行了成形服役顺序耦合仿真,发现成形因素会引起帽形梁三点弯曲失效形式的改变。厚度减薄会导致失效提早发生,预应变因素会使帽形梁侧壁延性损失,导致失效提早发生的同时,还会引起裂纹沿冲头轴向扩展。成形因素虽然增加了帽形梁59.5%极限抗弯载荷,但是失效位移大幅降低了62.5%,导致帽形梁失效前的吸能降低了42.9%。为温成形构件的性能设计和预测提供了理论指导。
张建成[2]（2021）在《车门外板冲压成形仿真分析和工艺参数优化方法研究》文中研究说明本文的课题名称为“车门外板冲压成形仿真分析和工艺参数优化方法研究”,是本人所在实习公司负责的一个项目,对客车车门外板的冲压过程中的拉延工序进行模拟仿真,主要包括冲压方向的确定、压边力的确定、压料面的确定、进行工艺补充以及拉延筋的设置等。本文以厦门金龙旅行客车的一款“新考斯特”客车的司机门外板为研究对象,选用的材料牌号为DC04,坯料厚度为1.5 mm,对拉延工序进行仿真,采用的软件为AutoForm,分析并解决了其拉延成形缺陷。此外,还探究了模具间隙、摩擦系数、压边条件及拉延筋对车身覆盖件冲压成形质量的影响规律,优化了成形过程中的工艺参数,并进行了车门外板的试制。对降低模具开发周期及覆盖件生产周期有重大意义和价值。主要的研究内容为:（1）根据车身覆盖件的冲压成形质量要求,研究了影响车身覆盖件冲压成形质量的主要因素及冲压过程中出现的主要缺陷。（2）基于客车司机门外板件的三维特征,采用冲压仿真模拟软件AutoForm进行拉延工序仿真,初次仿真结果显示拉延件表面存在大量的拉延不足及起皱现象,其主要是因为零件自身特性及未设置拉延筋导致板料不能充分流入模具。（3）基于初次分析结果出现的成形缺陷,探究模具间隙、摩擦系数、压边条件及拉延筋等对车身覆盖件冲压成形质量的影响规律,为工艺参数的设置提供了一条高效的途径。（4）运用了一种多目标参数选最佳组合的方法——“正交试验法”,找出最佳的工艺参数组合以达到最佳的成形效果,对最佳的工艺参数再次进行模拟仿真,看其指标是否符合企业需要达到的生产标准。（5）根据最佳的仿真分析结果进行指导设计车门外板件的试制。试制结果表明,通过专业的仪器及工程师进行检测,车门外板件的成形质量良好,符合企业的生产标准,验证了数值仿真的可行性,为实际生产提供了重要的指导作用。
王玉宝[3]（2021）在《基于M-K理论的金属板料成形极限预测模型的修正及其试验验证与应用》文中研究指明金属板料塑性成形工艺因其较高的成形精度和生产效率而广泛应用于航空航天、汽车、船舶、食品包装与家用电器等生产制造领域。成形极限曲线FLCs（Forming Limit Curves）是评估板料塑性成形性能的有效工具,对于确定板料成形工艺和提高材料利用率具有重要的指导作用。作为预测板料FLCs的理论模型之一,Marciniak-Kuczynski（M-K）模型以其简单的计算形式和较高的成形极限预测精度而获得了广泛应用。然而,经典M-K模型中无法考虑法向应力与摩擦条件对材料成形极限的影响,严重影响了其在复杂应力状态下预测板料FLCs的精度。此外,目前M-K模型多采用经验性的失效准则（基于模型凹槽区内外等效应变增量差）判断板料发生缩颈的时刻,难以准确预测板料发生破裂之前缩颈现象并不明显的材料成形极限。因此为了拓展M-K模型的应用范围并提高其FLCs预测精度,本文对经典M-K模型进行了多方面的修正,开展的主要研究工作和取得的研究成果如下:（1）首先通过分析Nakazima试验中材料的受力状态并考虑沿板料厚度方向上的应力梯度建立了法向应力表达式,通过分析板料与冲头在变形过程中的摩擦条件建立了摩擦应力表达式。然后假设材料变形过程中由静水压力引起的应力球张量不会影响其塑性变形,将M-K模型中的法向应力等效为平面应力分量,并考虑摩擦力对材料变形的影响而在主应力方向上添加摩擦应力分量,在此基础上本文建立了综合考虑法向应力与摩擦应力的修正M-K模型。与文献中其它M-K模型相比,本文所建立的修正M-K模型预测精度更高。最后,基于上述修正M-K模型,研究了模型参数和材料参数对金属板料预测FLCs的影响规律。（2）通过单向拉伸试验和十字双向拉伸试验,确定了具有显着各向异性的Al-Mg-Li合金板的屈服点,并分别采用Hill’s 48屈服准则与Yld2000-2d屈服准则描述该板的屈服轨迹,结果表明包含更多材料各向异性参数的Yld2000-2d屈服准则所预测的屈服轨迹更贴合试验屈服点。在此基础上将Yld2000-2d屈服准则嵌入到本文所建立的修正M-K模型中,预测Al-Mg-Li合金板的FLCs并通过Nakazima试验进行了验证。结果表明整个应变路径范围内嵌入Yld2000-2d屈服准则的修正M-K模型均可准确地预测Al-Mg-Li合金板的成形极限。（3）首先通过系列单向拉伸试验确定了 Al-Mg-Li合金板在较宽的温度区间（25℃～450℃）和应变速率区间（0.00025s-1～0.01s-1）内的真实应力-应变曲线,并采用改进Johnson-Cook本构模型对材料热塑性变形行为进行了分段描述。随后,将改进Johnson-Cook本构模型引入到本文所建立的修正M-K模型中对Al-Mg-Li 合金板在不同温度下的 FLCs 进行了预测。结果表明,在 25℃和 150℃ 时采用修正M-K模型和改进Johnson-Cook本构模型预测的板料FLCs均非常接近Nakazima试验确定的材料成形极限,但是当变形温度为250℃时,预测值明显低于试验结果。（4）在修正 M-K 模型中嵌入 Gurson-Tvergaard-Needleman（GTN）细观损伤模型描述板料变形过程中材料内部孔洞的形核与长大现象,并将凹槽内孔洞体积分数累积到临界值作为材料失效的判据,进而建立了三维M-K-GTN模型。通过与文献中采用经验失效准则的其它M-K模型相比,发现本文所建立的采用损伤失效准则的三维M-K-GTN模型对AA6016板FLCs的预测精度更高,解决了采用经验失效准则的M-K模型所预测的FLCs右侧部分明显高于试验确定的材料成形极限的问题。
孙利君[4]（2021）在《某种大容量油底壳成形数值模拟与工艺分析》文中研究指明为延长发动机润滑油的更换周期,取得更好的冷却润滑效果,商用车发动机大都采用大容量油底壳。为增大油底壳储油量,较为普遍的做法是将板料经过两次拉深之后,得到油底壳深腔和浅腔的基本外形,随后在油底壳两侧焊接两个等大的储油槽,焊接成形的油底壳存在疲劳失效的风险,同时对环境有一定的污染。针对焊接式油底壳存在的缺陷,提出一种大容量免退火处理的整体式油底壳的成形工艺。具体为板料在经过两次拉深之后得到收口整形毛坯,对收口整形毛坯进行适当修边处理并利用特定模具,采用液压胀形的方式得到两侧凸起的大容量油底壳。在满足油底壳装配关系的前提下,以储油量和成形性为目标重新设计了一体式油底壳的结构。为避免油底壳二次拉深之后退火工序,对收口整形毛坯轮廓线三个主要参数建立了响应面模型,通过单因素分析法与响应面分析法,得到了使得收口整形轮廓与油底壳收口轮廓之间的比值“收口系数k”最优的参数组合,确定了收口整形毛坯轮廓线。针对油底壳两次拉深工序,建立了两次拉深有限元模型,以起皱、拉裂、壁厚减薄率为依据,得到了使得油底壳成形良好的拉深工艺参数,为收口整形提供好的成形基础。对于油底壳收口整形阶段局部出现起皱缺陷的现象,采用不同的修边形状对收口整形毛坯进行修边处理,确定了组合修边形状。模拟了模具推模力及胀形过程最大充液压力对成形的影响规律,最终得到了成形性良好的一体式油底壳。
门明良[5]（2020）在《宏细观条件下金属板料的复杂变形规律》文中研究说明金属板料在实际成形过程中的变形是十分复杂的,在材料进入塑性变形之后,材料点的应变路径会发生复杂的变化。这些变化会影响材料的力学行为、流动规律和成形能力等,材料会出现瞬态效应、包辛格效应、交叉效应以及永久软化等现象,由于这些材料特性的存在,材料也会呈现出各种复杂的变形规律。因此,建立能精确表征金属板料塑性变形行为的力学模型,并将其嵌入到有限元模拟软件中,对精确解析金属板料的塑性成形问题具有重要的理论指导意义和实际应用价值。本文在宏观和细观两种尺度下,通过理论研究、试验验证以及有限元分析相结合的方法,对金属板料在复杂加载过程中所产生的塑性变形规律进行了研究,从而为工程实践上的应用提供理论基础与指导。宏观上,根据Barlat所提出的正向加载对反向加载的影响关系,结合Hill48屈服准则,统一定义了厚向异性指数（R值）在不同加载状态（包括单拉和双拉等）下的计算方法,拟建了基于应力或各向异性指数的影响关系,实时确定不同应变时刻下的后继屈服轨迹。结果表明,该方法可以结合不同的屈服准则,并根据实际需要利用不同的方法求解屈服准则的系数,以求能够更加精确的预测不同材料的后继屈服轨迹。成形极限图作为板料成形性能研究和预测缺陷的重要工具,长期以来得到了广泛的应用。研究表明,使用实验方法得到成形极限图非常耗时,尤其是非线性加载路径下的实验,需要进行多次复杂的测试。因此,需要一个理论预测模型实现复杂加载条件下的成形极限预测。本文提出了一种基于厚度减薄率的,利用线性加载条件下的成形极限预测复杂加载路径下的成形极限的方法。结果表明,在给定的较小的安全裕度范围内,本文提出的方法可以较为准确的预测不同预应变下的成形极限,并且板料的厚度在实验中可以较为容易的获得,不受硬化模型和本构关系的影响,因此也更方便于实践应用。目前所建立的研究材料宏观变形行为的大部分是唯象学的理论模型,与之相对应的,在细观上,研究学者建立了基于材料细观组织结构和变形演化行为的晶体塑性理论,它是一种基于物理机制的现象学理论。本文利用晶体塑性有限元法（CPFEM）,将晶体塑性理论与有限元仿真数值模拟进行有效的结合,以具有典型FCC结构的多晶金属材料（5754M铝合金）为研究对象,模拟得到了5754M铝合金的初始屈服轨迹及后继屈服轨迹,结果表明,模拟结果可以较好的反映实验结果,进而可以挑选合适的宏观唯象学模型对其后继屈服轨迹进行预测,通过该方法建立了多晶材料的微观结构和宏观力学性能之间的联系,从而可以减少实验过程,降低成本,为后继屈服轨迹的获取与预测提供了一种新的思路与依据。
李超[6]（2020）在《3104铝合金薄壁高矩形件拉深成形工艺及质量控制研究》文中提出随着成形技术的发展,在食品包装领域出现了新型高矩形食品罐,新型高矩形食品罐以3104铝合金薄板为材料、罐身罐底一体成形,在市场上更能吸引消费者的目光。高矩形食品罐有着以下特点:1)材料为低至0.3mm以下的铝合金薄板,成形后的高矩形件侧壁厚度小,薄壁特征明显;2)高矩形件口部长短边长度差异明显、相对高度高,高矩形形状特征明显。通常高矩形件通过多道次拉深成形工艺制成,铝合金薄壁高矩形件的薄壁特点和高矩形形状特点加大了高矩形件的多道次拉深工艺的难度,因此对铝合金薄壁高矩形件成形质量的控制也显得更加重要。目前,针对3104铝合金薄板的成形性能的研究不够充分,对具有薄壁特征的高矩形件多道次拉深成形工艺设计缺乏理论指导,对其成形规律认识不够深入。鉴于此,本文以0.25mm厚度的3104铝合金薄壁高矩形件为研究对象,开展3104铝合金薄板成形性能研究和薄壁高矩形件工艺研究,并针对成形过程中出现的质量问题提出相应的解决措施。本文对完善铝合金薄壁高矩形件拉深成形理论、提高成形质量有着重要的意义。本文通过物理试验和模拟试验方法研究3104铝合金薄板的成形性能,针对3104铝合金薄壁高矩形件,结合理论计算和数值分析方法设计和优化了高矩形件的多道次拉深成形工艺,分析了成形质量,并对存在的质量问题提出了改进措施。主要的研究内容和结论如下:1)针对厚度为0.25mm的3104铝合金薄板,开展单向拉伸试验和成形极限试验,深入研究了3104铝合金薄板的拉深成形性能,研究结果表明3104铝合金薄板具有良好的拉深成形性,是薄壁高矩形件实现轻量化的理想材料。2)构建了3104铝合金的各向异性屈服模型,通过凸模胀形试验验证了3104铝合金屈服模型准确性,通过数值模拟方法研究了材料各向异性对矩形件拉深成形的影响,结果表明平面各向异性系数越大,流动不均匀性越严重,转角区域材料流动速度越慢,材料的减薄越明显。3)根据已有理论设计了高矩形件的多道次拉深成形方案,通过数值模拟方法对高矩形件多道次拉深成形方案进行了优化,模拟了高矩形件的多道次拉深成形过程,分析了高矩形件的成形极限和减薄率,结果表明所设计的多道次拉深工艺方案合理。4)开展了3104铝合金薄壁高矩形件多道次拉深成形试验研究,分析了高矩形件成品的成形质量,结果表明高矩形件厚度减薄控制在16%下,无破裂风险,但侧壁部分凹凸不平、结构不稳定。针对这一问题,采用了加强筋工艺进行改善,结果表明添加加强筋后,侧壁部分的形状得到了有效的控制,结构强度得到了提高。
谢延昊[7]（2019）在《冲压件表面滑移线的实验与仿真研究》文中指出随着时代的进步,人们的审美观念不断在提高与发展,汽车产品的造型设计也不断地向高水平发展,纵观汽车造型设计的演变,汽车设计语言有一个明显的趋势,就是汽车外观越来越“棱角分明”,但是,这大大增加了汽车车身覆盖件的生产难度。在汽车行业中,汽车覆盖件通常被称为A级曲面,这类曲面要求喷漆后在光照条件下不会出现严重的反射问题,常见的汽车A级曲面表面缺陷有模具压痕,塌陷,畸变,冲击线以及滑移线等。滑移线是冲压成形后金属板料在非接触面上的可见带状曲线,在冲压过程中,当板料流经模具圆角时经历弯曲、反弯曲和拉伸时会产生滑移线。滑移线缺陷严重影响了汽车车身覆盖件的表面质量,这种缺陷的形成极大增加了模具开发的工作周期及生产成本。因此,在冲压CAE阶段,必须对模具开发前的滑移线风险进行预测,以防止冲压生产中对模具和工艺进行大量的变更。但是,现阶段用计算机仿真模拟来预测和显示实际可观察到的滑移线,并对滑移线的严重程度进行定量评价仍然是一个挑战。因此,本文主要研究不同工艺参数对滑移线的影响规律,并将实验与仿真结果结合提高滑移线预测的准确性,为实际冲压生产中解决滑移线问题提供指导。本文主要研究内容如下:（1）本文以汽车轻量化材料铝合金AL6061-T6作为研究对象,针对其在冲压成形过程中出现的滑移线问题进行研究。首先,对材料的基础力学性能进行测试,为后续的仿真分析提供必要的参数。根据国标金属单向拉伸试验要求,完成两部分实验:一是获取材料的力-变形曲线实验,并计算得到真应力-真塑性应变曲线。二是测量材料的厚向异性系数实验,测量得到铝合金AL6061-T6材料的厚向异性系数分别为0r=0.762、r45=0.493和r90=0.795,说明该材料存在明显的各向异性特性,因此,在仿真时应选择能够表达材料各向异性特性的三参数Barlat材料模型。（2）根据滑移线产生的条件,设计了一套能使板料产生滑移线的U形模具。实验探究了不同凹模圆角、拉延筋高度、轧制方向等工艺参数对滑移线的影响规律,并根据目视观察和实验测量滑移线部位的表面粗糙度,发现滑移线越严重,表面粗糙度值越大,基于此,提出了利用表面粗糙度值来表征滑移线严重程度的方法。（3）基于AutoForm软件建立有限元仿真模型,对比分析仿真与实验的结果,进一步揭示了不同工艺参数对滑移线的影响规律。针对实验样件上已知的滑移线位置,探讨了利用仿真后处理技术检测滑移线的方法,观察到滑移线的严重程度与软件中的接触压力和反弯曲应变等有关,可以为实际生产中解决滑移线问题提供参考。
衣杰栋[8]（2019）在《DC05板料成形性能参数测定及汽车座椅支撑板冲压工艺优化研究》文中提出近年来,随着对国外汽车技术的引进,我国汽车行业在迅速发展的同时也面临着激烈的市场竞争。传统的覆盖件模具设计方法已经无法满足汽车行业发展的需求,利用数值模拟指导冲压工艺设计能够有效缩短覆盖件模具的研发周期,提高汽车企业竞争力。然而数值模拟软件中的默认材料与实际用于冲压的材料在成形性能参数方面存在一定的差异,无法十分准确预测零件的成形缺陷。因此本文通过对DC05板料测定获取成形性能参数,并将其应用于某汽车座椅支撑板的数值模拟中,之后在此基础上对零件进行了工艺优化和实冲验证。其具体研究内容如下:（1）选择用于生产汽车座椅支撑板的DC05板料,以不同裁剪方向的试样,在不同的应变速率下进行单向拉伸实验,获取板料的成形性能参数:抗拉强度σb、屈服强度σs、延伸率δu、应变硬化指数n、厚向异性系数r和硬化系数K;通过DC05板料的胀形实验,利用Argus光学测量系统,获取板料的成形极限曲线。（2）对汽车座椅支撑板进行工艺分析,确定零件冲压工艺方案。使用Autoform默认材料成形性能参数和试验测定材料成形性能参数对工艺方案进行了初步模拟分析,对比拉延制件和最终制件的成形结果发现:测定材料模拟能够更准确地预测制件在冲压过程中的成形缺陷。（3）针对拉延制件存在的起皱和开裂缺陷,通过对拉延筋和工艺补充面优化,解决了拉延制件起皱缺陷同时减轻了开裂缺陷。之后以最大减薄、最大增厚和安全区域占比作为优化目标,选取压边力和3组分段拉延筋作为设计变量,进行了4因素3水平正交试验,通过综合评分法获取最优工艺参数,成功消除了拉延制件的开裂缺陷。（4）针对翻边整形制件存在的开裂和起皱缺陷,通过减小翻边圆角半径和调整翻边冲压方向成功解决了制件的翻边成形缺陷。最后对零件进行了实冲试模,经检验,零件满足产品质量要求。
王爽[9]（2019）在《金属板材单向拉伸分散性失稳变形行为研究》文中研究指明由单向拉伸试验获得的真应力应变数据是表征材料性能的重要参数,而且也是判断材料强度以及抵抗变形能力的依据。通常情况下真应力应变数据是基于拉伸试件体积不变的假设,由工程应力应变换算得到的。这种计算方法只适用于均匀变形阶段,当发生分散性失稳不均匀变形后,这种方法便不再适用。因此本文对金属板材分散性失稳阶段的变形行为进行研究,以获取矩形截面试件大范围的真应力应变,从而应用于模拟,指导工程实践。主要研究内容及结论如下:选用厚度均为1mm的304不锈钢、ST12冷轧钢和5052铝合金板料为研究对象。按照国标设计了拉伸试件,采用丝印方法将圆形网格印制于试件。通过非接触式测量方法分析了拉伸试件上网格变形前后的尺寸变化,研究了试件在分散性失稳变形阶段的变形行为。同时通过均匀变形阶段网格变形前后的尺寸变化得到了试件的厚向异性系数,从而得到了试件在分散性失稳阶段的任一时刻的最小截面面积,进而得出试件在整个变形阶段的真应力应变。使用引伸计进行拉伸试验,经数据处理得到试件在均匀变形阶段的真应力应变。将网格法和引伸计法获得的结果进行比较分析,最大相对误差为4.2%,验证网格法的可行性,网格非接触式测量方法可获得金属板料大塑性变形条件下的真应力应变曲线。依据颈缩失稳后体积不变的基本假设,推导计算出了颈缩时刻的临界宽度值和颈缩段的原始长度,进而给出一种计算金属板料在分散性失稳阶段真应力真应变的理论计算公式。基于网格法拉伸试验的力伸长量曲线即可获得试件在分散性失稳阶段真应力真应变。通过比较网格法和理论法获得的结果,最大相对误差为1.8%,验证理论公式的准确性。将通过网格非接触式测量方法获取的应力应变数据,应用于Abaqus有限元软件中建立了单向拉伸的仿真模型,比较模拟输出的力行程曲线和试验的力行程曲线,相对误差均小于5%,进一步验证网格法和理论公式结果的准确性。
胡启[10]（2019）在《轻质高强板塑性变形的各向异性屈服准则与失效模型的理论研究》文中研究表明轻质高强板（如超高强度钢、铝合金、钛合金等）因其高的强度/密度比,在汽车工业和航空航天工业领域的应用也日益广泛。轻质高强板材普遍存在各向异性特性明显、成形性差和回弹严重的问题,需要借助数值仿真技术,探索最优的成形工艺设计空间。因此,准确描述先进轻质高强板材的各向异性屈服与硬化特性,以及成形极限特性,对实现高精度的成形制造仿真具有重要意义。现有的屈服准则在关联流动准则框架下能较好地描述大多数材料拉伸状态下的屈服与各向异性特性,但对具有拉压应力不对称的材料则无法精确刻画。随着塑性变形理论的不断发展,非关联流动理论的应用中仍然存在着精度与效率兼顾的问题。如何准确反映轻质高强板材成形时应变路径和应力状态对材料成形极限和损伤破裂演化的影响,也是目前塑性变形理论领域研究的热点。因此,本文在国家自然科学基金航天联合基金重点项目（U1737210）、国家自然科学基金面上项目（51675332）、国家重点研发项目课题（2017YFB0304400）和上海市优秀学术带头人项目（19XD1401900）的资助下,针对轻质高强板材塑性变形的屈服特性、非关联流动理论、成形极限和韧性断裂准则等塑性加工领域的关键基础力学与计算问题,开展了系统深入的研究。主要研究工作总结如下:提出了一种在关联流动准则框架下适用于面心立方、体心立方和密排六方结构材料的普适性各向异性屈服准则。通过将现有的基于应力不变量的屈服函数从I-J2-J3框架转换到η-ξ-（?）框架下,并在分析这些屈服函数的构造模式的基础上,提炼出了构造基于应力不变量的屈服函数的本质规律。通过求取屈服函数Hessian矩阵的顺序主子式,得到了屈服函数的外凸条件。通过引入线性转换张量,将各向同性屈服准则推广到各向异性屈服准则。上述构造方式显着地增加了屈服函数的灵活性和精确性。将所提出的准则应用于典型铝合金材料AA2008-T4和AA2090-T3,并与Yld2000-2d和Yoon2014两个屈服准则进行对比,表明:所提出的屈服准则在关联流动准则框架下,不仅可以准确预测材料的拉压屈服应力非对称现象,而且可以较好地预测材料的各向异性系数。此外,该屈服准则用于描述一种锆合金板材在不同压缩预应变条件下的屈服面演化过程时,可以较好地描述屈服面的非对称特征与屈服面的局部特征。分析了完全非关联流动模型和简化非关联流动模型之间的差异性,阐明了简化非关联流动模型中的塑性势函数参数计算方法的限制条件。针对简化非关联流动模型存在的问题,提出了有效的方法改进了简化非关联流动模型的精度。对比完全非关联流动模型和简化非关联流动模型的返回隐式更新算法发现:简化非关联流动模型用于迭代求解的方程更少,而且关键的线性化方程比完全非关联流动模型更简单,计算效率更高。为了更好地理解简化非关联流动模型的应用范围,比较了不同非关联流动模型对等效应变预测的影响规律,结果表明:如果屈服函数和塑性势函数之间的差异小于5%,则可以利用简化非关联流动模型。提出了一种求解Marciniak-Kuczinski（M-K）模型的新方法。针对采用Newton-Raphson（N-R）算法计算M-K模型时不收敛的问题,通过分析凹槽内应力之间的关系,将求解的三个未知量减少到了两个,并提出了一种无条件收敛的增量算法。为了提高增量算法的求解效率,将两个未知量的N-R算法和增量算法相结合,构建了一个新的修正增量算法。将这些不同的算法运用于AA6111-T3材料的成形极限计算,发现修正增量算法在计算效率和收敛性方面具有明显优势。提出了预测各向异性板料颈缩成形极限的扰动法,将扰动速率在应变路径上积分来判定金属薄板的失效。当扰动积累量达到一定程度时,认为局部颈缩发生,在颈缩附近的应变将作为板料的极限应变。扰动法应用于AA5754-O板料的成形极限计算验证了该方法在线性和非线性应变路径下预测成形极限的有效性和精确性。系统地研究了不同硬化模型和屈服准则对扰动法预测的成形极限曲线的影响。采用双线性应变路径,研究探讨了不同预应变对金属板料成形极限图FLD和基于等效应变的成形极限图epFLD的影响规律。研究结果表明:如果预应变的等效应变小于平面应变时的临界等效塑性应变,那么非线性应变路径下的epFLD基本上与线性应变路径下的epFLD重合。如果预应变的等效塑性应变超过该临界值,最终预测的基于等效应变的成形极限图epFLD将依赖于预应变的大小和应变路径。进一步提出了一种考虑法向压力对板料成形极限影响的扰动法。针对平面应力假设状态下的M-K模型和扰动法皆无法精确预测板料液压成形时的成形极限,将这两种成形极限模型扩展到三维应力状态。为了解决N-R算法的不收敛问题,将修正的增量法运用于考虑法向压力的M-K模型中。探索了比例加载和非比例加载路径下,法向压力对成形极限图FLD和基于等效应变的成形极限图epFLD的影响规律。同时探讨了硬化模型和屈服准则对考虑法向压力的扰动法和M-K模型的影响规律。研究结果表明:无论是扰动法还是M-K模型,均可以用于解释法向压力提高板料成形极限应变的现象,但考虑法向压力的M-K模型无法用于速率敏感材料。成形极限曲线对法向压力的敏感性主要取决于硬化模型,而法向压力作用下的成形极曲线的范围主要与屈服准则有关。针对目前非耦合型韧性断裂准则存在无法准确描述大应力三轴度范围内断裂的不足,通过分析孔洞形核、长大和聚合的过程,构造了可适用于较大应力三轴度范围的普适性韧性断裂准则。对两种铝合金AA6061-T6和AA2024-T351的等效断裂应变的计算,表明所提出的准则具有更高的精度。在此基础上,将Johnson-Cook断裂准则和Zener-Holloman参数与所提出的韧性断裂准则耦合,构造出了一个可以考虑温度与应变速率影响的普适性断裂准则。通过试验和有限元结合的方法,得到了DP590在不同温度和应变速率下的Lode参数、应力三轴度、应变速率和温度随等效塑性应变的演化规律,并与改进Hosford-Coulomb断裂准则和相应的试验值进行对比,验证了该新的断裂准则的有效性。并用该断裂准则解释了应变速率和温度对等效断裂应变的影响规律。
二、各向异性指数和厚向异性指数对金属板料拉延成形的影响（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、各向异性指数和厚向异性指数对金属板料拉延成形的影响（论文提纲范文）
（1）考虑温成形历史的AA5754铝合金构件静力学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 温热成形工艺研究 |
| 1.2.1 温热成形工艺简介 |
| 1.2.2 温热成形工艺研究 |
| 1.2.3 金属热塑性本构建模研究 |
| 1.3 考虑成形历史的构件服役研究 |
| 1.3.1 考虑成形历史构件服役仿真研究进展 |
| 1.3.2 考虑应变路径效应的硬化行为研究 |
| 1.3.3 考虑应变路径效应的失效行为研究 |
| 1.4 研究意义及内容 |
| 1.4.1 研究意义 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第2章 AA5754铝合金温热力学行为试验研究 |
| 2.1 AA5754铝合金单轴温拉伸试验 |
| 2.1.1 材料和试样的制备 |
| 2.1.2 试验设备和试验方案 |
| 2.1.3 真实应力应变的计算 |
| 2.1.4 单轴温拉伸试验结果 |
| 2.2 AA5754铝合金各向异性研究 |
| 2.3 温成形极限试验 |
| 2.3.1 试验装置和模具的设计 |
| 2.3.2 试样的制备 |
| 2.3.3 试验方案与应变率的计算 |
| 2.3.4 温成形极限试验结果 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 各向异性多轴损伤本构建模与验证 |
| 3.1 模型的建立 |
| 3.1.1 模型的建立 |
| 3.1.2 模型损伤参数研究 |
| 3.2 模型参数的确定 |
| 3.2.1 模型各向异性参数的确定 |
| 3.2.2 模型单轴变形常数的确定 |
| 3.2.3 模型FLC失效参数的确定 |
| 3.3 本构模型的有限元验证 |
| 3.3.1 单轴温拉伸有限元模型与试验验证 |
| 3.3.2 Marciniak试验的有限元模型验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 温热成形对AA5754铝合金室温静态力学性能的影响 |
| 4.1 热处理温度的影响研究 |
| 4.1.1 试验方案 |
| 4.1.2 试验结果 |
| 4.2 包申格效应的影响研究 |
| 4.2.1 试验方案 |
| 4.2.2 试验结果 |
| 4.3 成形因素对AA5754铝合金静力学性能的影响 |
| 4.3.1 试验方案 |
| 4.3.2 试验结果 |
| 4.3.3 成形因素对硬化行为的影响 |
| 4.3.4 成形因素对失效行为的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 考虑成形历史的损伤本构模型的构建 |
| 5.1 本构模型的建立 |
| 5.1.1 屈服准则 |
| 5.1.2 混合硬化 |
| 5.1.3 流动准则 |
| 5.1.4 损伤演化 |
| 5.2 材料常数的确定 |
| 5.2.1 屈服常数的确定 |
| 5.2.2 硬化常数的确定 |
| 5.2.3 损伤常数的确定 |
| 5.3 模型的验证 |
| 5.3.1 模型硬化行为验证 |
| 5.3.2 模型失效行为验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 考虑成形历史的损伤本构模型有限元验证与应用 |
| 6.1 考虑成形历史的损伤本构模型有限元验证 |
| 6.1.1 复杂应力状态失效的有限元验证 |
| 6.1.2 包申格效应的有限元验证 |
| 6.1.3 温热预应变效应的有限元验证 |
| 6.2 帽形梁成形-服役耦合有限元分析 |
| 6.2.1 帽形梁成形有限元模型和分析 |
| 6.2.2 帽形梁三点弯曲有限元模型和分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附图A 不同温成形条件下试样第二段加载载荷位移曲线 |
| 附表B 不同温成形条件下预成形的冲头位移 |
| 作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
| 致谢 |
（2）车门外板冲压成形仿真分析和工艺参数优化方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 汽车覆盖件制造技术概述 |
| 1.2.1 汽车覆盖件及其冲压加工概述 |
| 1.2.2 车身覆盖件冲压成形特点 |
| 1.2.3 冲压仿真技术在汽车覆盖件设计制造中的应用 |
| 1.3 国内外冲压成形仿真研究现状 |
| 1.3.1 国外冲压成形仿真研究现状 |
| 1.3.2 国内冲压成形仿真研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 1.5 课题来源及研究意义 |
| 1.5.1 课题来源 |
| 1.5.2 研究意义 |
| 1.6 本章小结 |
| 第2章 汽车覆盖件冲压成形质量影响因素及主要缺陷 |
| 2.1 汽车覆盖件冲压质量要求 |
| 2.2 影响覆盖件冲压成形质量的主要因素 |
| 2.2.1 材料性能对成形质量的影响 |
| 2.2.2 工艺参数对冲压成形质量的影响 |
| 2.3 覆盖件冲压成形主要缺陷 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 车门外板件拉延工序数值模拟仿真 |
| 3.1 板料冲压成形数值模拟理论基础 |
| 3.1.1 单元类型 |
| 3.1.2 屈服准则 |
| 3.1.3 有限元算法 |
| 3.2 有限元仿真软件AutoForm简介 |
| 3.3 车门外板件零件结构特征 |
| 3.4 成形工具、条件及工艺补充设计 |
| 3.4.1 零件导入 |
| 3.4.2 网格划分 |
| 3.4.3 冲压方向 |
| 3.4.4 材料特性 |
| 3.4.5 压料面设置 |
| 3.4.6 工艺补充 |
| 3.4.7 坯料设置 |
| 3.5 拉延设置 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 车门外板拉延成形性质量分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 冲压仿真结果分析 |
| 4.2.1 最大起皱的评判 |
| 4.2.2 最大变薄率 |
| 4.3 首次模拟结果及分析 |
| 4.4 有限元仿真中工艺参数的设置对冲压成形工件表面质量影响的研究 |
| 4.4.1 模具间隙对冲压成形工件表面质量的影响仿真研究 |
| 4.4.2 压边力对冲压成形工件表面质量的影响仿真研究 |
| 4.4.3 摩擦系数对冲压成形工件表面质量的影响仿真研究 |
| 4.5 有限元仿真中拉延筋对冲压成形工件表面质量影响的研究 |
| 4.5.1 拉延筋的类型 |
| 4.5.2 拉延筋的设计 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 基于正交试验的车门外板冲压成形工艺参数优化 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 正交实验设计简介 |
| 5.3 正交实验设计方案及试验 |
| 5.4 试验结果的计算与分析 |
| 5.5 成形实验验证 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 总结及展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（3）基于M-K理论的金属板料成形极限预测模型的修正及其试验验证与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 成形极限图与Marciniak-Kuczynski(M-K)模型 |
| 1.3 经典M-K模型的应用与修正 |
| 1.3.1 法向应力与摩擦条件对FLCs预测的影响 |
| 1.3.2 本构模型与屈服准则在M-K模型中的应用 |
| 1.3.3 板料成形极限预测过程中的失效准则 |
| 1.4 目前M-K模型应用中存在的主要问题 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第二章 考虑法向应力与摩擦应力的修正M-K模型的建立 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 法向应力与摩擦应力表达式的建立 |
| 2.2.1 法向应力表达式的建立 |
| 2.2.2 摩擦应力表达式的建立 |
| 2.3 经典与修正M-K模型算法 |
| 2.3.1 经典M-K模型算法 |
| 2.3.2 修正M-K模型算法 |
| 2.4 修正M-K模型的验证 |
| 2.4.1 IF钢板成形极限 |
| 2.4.2 DP 600钢板成形极限 |
| 2.5 模型参数与材料参数对预测FLCs的影响 |
| 2.5.1 模型初始不均度(g_0)与初始凹槽角度(Ψ_o)的影响 |
| 2.5.2 硬化指数(n)与应变速率敏感性系数(m)的影响 |
| 2.5.3 摩擦系数(μ)的影响 |
| 2.5.4 厚向异性系数(r)的影响 |
| 2.5.5 冲头直径(D)与板料厚度(t)的影响 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 各向异性显着的Al-Mg-Li合金板的成形极限预测 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Al-Mg-Li合金板材料试验 |
| 3.2.1 Al-Mg-Li合金板 |
| 3.2.2 单向拉伸试验 |
| 3.2.3 十字双向拉伸试验 |
| 3.2.4 Nakazima试验 |
| 3.3 Al-Mg-Li合金板屈服轨迹的描述 |
| 3.3.1 Hill's 48屈服准则 |
| 3.3.2 Yld2000-2d屈服准则 |
| 3.4 Al-Mg-Li合金板的FLCs预测 |
| 3.4.1 Yld2000-2d屈服准则在修正M-K模型中的应用 |
| 3.4.2 预测FLCs的验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 Al-Mg-Li合金板的温热成形极限预测 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 温度与应变速率对Al-Mg-Li合金板变形行为的影响 |
| 4.2.1 温度对Al-Mg-Li合金板各向异性的影响 |
| 4.2.2 温度与应变速率对Al-Mg-Li板流动应力的影响 |
| 4.3 改进Johnson-Cook本构模型及其在修正M-K模型中的嵌入 |
| 4.3.1 改进Johnson-Cook本构模型及其参数的确定 |
| 4.3.2 改进Johnson-Cook本构模型在修正M-K模型中的嵌入 |
| 4.4 预测FLCs与试验结果的对比 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 修正M-K模型中的失效准则研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 三维M-K-GTN模型的建立 |
| 5.3 三维M-K-GTN模型预测FLCs算法 |
| 5.4 三维M-K-GTN模型验证 |
| 5.4.1 材料参数与模型初值 |
| 5.4.2 预测FLCs与试验结果的对比 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 附录A 符号对照表 |
| 附录B Newton-Raphson迭代计算过程 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间撰写的学术论文 |
| 攻读博士学位期间参加的学术会议 |
| 攻读博士学位期间参与的科研项目 |
| 攻读博士学位期间获得的奖励 |
| 附件 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（4）某种大容量油底壳成形数值模拟与工艺分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 |
| 1.2.1 油底壳成形研究现状 |
| 1.2.2 液压胀形研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 1.4 技术路线 |
| 第2章 板料冲压成形理论基础 |
| 2.1 板料冲压成形分析概述 |
| 2.2 板料成形性能的重要指标 |
| 2.2.1 应变硬化指数n |
| 2.2.2 厚向异性系数r |
| 2.3 弹塑性变形方程 |
| 2.3.1 屈服准则 |
| 2.3.2 硬化规律 |
| 2.3.3 流动准则 |
| 2.4 板料冲压有限元基础 |
| 2.4.1 有限元单元类型与选择 |
| 2.4.2 冲压模具与工件间接触界面处理 |
| 2.4.3 接触表面摩擦的处理 |
| 2.5 板料成形缺陷 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 油底壳成形工艺方案及结构设计 |
| 3.1 油底壳成形工艺方案的确定 |
| 3.2 焊接式油底壳结构外形 |
| 3.3 一体式油底壳结构要求 |
| 3.3.1 油底壳凸起高度 |
| 3.3.2 油底壳圆角处斜面角度 |
| 3.3.3 深浅腔过渡肋结构 |
| 3.4 一体式油底壳结构外形 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 收口整形毛坯的设计 |
| 4.1 Dynaform软件介绍 |
| 4.2 油底壳材料的选取 |
| 4.3 油底壳毛坯的生成及成形性分析 |
| 4.3.1 油底壳毛坯的展开 |
| 4.3.2 油底壳成形性分析 |
| 4.4 收口整形工序毛坯设计与优化 |
| 4.4.1 液压胀形工艺 |
| 4.4.2 响应面分析法 |
| 4.5 收口整形工序毛坯响应面法优化 |
| 4.5.1 单因素分析 |
| 4.5.2 响应面法优化收口整形毛坯轮廓线 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 油底壳拉深工序数值模拟 |
| 5.1 油底壳一次拉深数值模拟 |
| 5.1.1 第一次拉深前处理 |
| 5.1.2 第一次拉深后处理 |
| 5.1.3 对一次拉深工序的改进 |
| 5.2 油底壳二次拉深数值模拟 |
| 5.2.1 拉延筋对二次拉深成形的影响 |
| 5.2.2 改进后的二次拉深有限元分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 收口整形工序主要参数确定及仿真分析 |
| 6.1 修边形状对收口整形成形性的影响 |
| 6.1.1 扇形修边形状对收口整形成形性的影响 |
| 6.1.2 三角形修边形状对收口整形成形性的影响 |
| 6.1.3 组合修边形状对收口整形成形性的影响 |
| 6.2 推模力对收口整形成形性的影响 |
| 6.3 充液压力对收口整形成形性的影响 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（5）宏细观条件下金属板料的复杂变形规律（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 后继屈服行为研究进展 |
| 1.3 成形极限预测研究进展 |
| 1.4 晶体塑性研究进展 |
| 1.5 研究内容 |
| 第二章 不同加载条件下后继屈服轨迹的预测 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 屈服准则 |
| 2.2.1 Hill48屈服准则 |
| 2.2.2 改进的Hill48屈服准则 |
| 2.3 影响关系的建立 |
| 2.4 基于应力的不同加载状态下的模型 |
| 2.4.1 特殊加载状态 |
| 2.4.2 一般加载状态 |
| 2.4.3 变路径加载状态 |
| 2.5 基于各向异性指数的不同加载状态下的模型 |
| 2.5.1 R值的定义与求解 |
| 2.5.2 不同加载状态下的后继屈服轨迹 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 复杂加载条件下成形极限的预测 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 与厚度有关的成形极限图的建立 |
| 3.3 大预应变下成形极限图的预测 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 晶体塑性理论及有限元模拟 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 晶体学基础 |
| 4.2.1 晶向指数与晶面指数 |
| 4.2.2 晶体取向及表达方式 |
| 4.2.3 典型金属晶体滑移系 |
| 4.3 晶体塑性基本理论 |
| 4.3.1 晶体塑性变形运动学 |
| 4.3.2 晶体塑性本构模型 |
| 4.4 晶体塑性有限元模拟 |
| 4.4.1 多晶体有限元建模 |
| 4.4.2 材料参数的确定 |
| 4.4.3 后继屈服轨迹的建立与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间的研究成果 |
| 致谢 |
（6）3104铝合金薄壁高矩形件拉深成形工艺及质量控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 高矩形食品罐制造技术简介 |
| 1.3 铝合金高矩形件拉深成形的研究现状 |
| 1.3.1 铝合金拉深成形性能研究现状 |
| 1.3.2 高矩形件拉深成形工艺研究现状 |
| 1.3.3 高矩形件拉深成形质量研究现状 |
| 1.4 课题的来源、意义及研究内容 |
| 1.4.1 课题来源及研究意义 |
| 1.4.2 课题主要研究内容 |
| 第二章 3104铝合金薄板成形性能试验研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 3104铝合金薄板单向拉伸试验研究 |
| 2.2.1 单向拉伸试验方案 |
| 2.2.2 3104铝合金基本力学性能分析 |
| 2.2.3 3104铝合金硬化特性分析 |
| 2.2.4 3104铝合金各向异性分析 |
| 2.3 3104铝合金薄板成形极限试验研究 |
| 2.3.1 成形极限试验方案 |
| 2.3.2 3104铝合金薄板成形极限分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 3104铝合金各向异性屈服模型的构建 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于应变各向异性的3104铝合金屈服模型研究 |
| 3.2.1 Hill48屈服模型标定 |
| 3.2.2 Barlat89 屈服模型标定 |
| 3.3 3104铝合金屈服模型验证 |
| 3.3.1 凸模胀形试验模拟 |
| 3.3.2 3104铝合金屈服模型准确性验证 |
| 3.4 各向异性对矩形件拉深成形的影响 |
| 3.4.1 各向异性对矩形件流动速度的影响 |
| 3.4.2 各向异性对矩形件减薄率的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 高矩形件多道次拉深成形工艺设计及评估 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 高矩形件多道次拉深成形工艺设计 |
| 4.2.1 高矩形件多道次拉深成形分析 |
| 4.2.2 高矩形件多道次拉深方案设计 |
| 4.3 高矩形件多道次拉深模拟关键技术 |
| 4.3.1 有限元网格的划分 |
| 4.3.2 多道次拉深间历史信息的传递 |
| 4.4 工艺参数对高矩形件拉深成形影响规律研究 |
| 4.4.1 壁间距离对高矩形件拉深成形的影响 |
| 4.4.2 凹模圆角对高矩形件拉深成形的影响 |
| 4.4.3 过渡件圆角对高矩形件拉深成形的影响 |
| 4.5 高矩形件多道次拉深模拟质量分析 |
| 4.5.1 高矩形件厚度减薄分析 |
| 4.5.2 高矩形件成形极限分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 高矩形件多道次拉深成形试验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 高矩形件多道次拉深试验条件 |
| 5.3 高矩形件成形质量分析 |
| 5.3.1 高矩形件侧壁减薄分析 |
| 5.3.2 高矩形件侧壁形状分析 |
| 5.4 高矩形件刚度控制技术研究 |
| 5.4.1 高矩形件加强筋加固技术 |
| 5.4.2 高矩形件加强筋工艺设计 |
| 5.4.3 高矩形件加强筋试验研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（7）冲压件表面滑移线的实验与仿真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 滑移线问题研究概况 |
| 1.2.1 滑移线产生的机理 |
| 1.2.2 滑移线研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 2 板料冲压成形有限元理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 求解方法 |
| 2.3 单元类型 |
| 2.4 材料模型 |
| 2.4.1 屈服准则 |
| 2.4.2 硬化模型 |
| 2.4.3 流动法则 |
| 2.4.4 应力应变关系 |
| 2.4.5 成形极限图 |
| 2.5 接触类型 |
| 2.6 网格划分 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 基础力学性能试验 |
| 3.1 板料的冲压成形性能 |
| 3.2 实验设备 |
| 3.3 实验样件的制备 |
| 3.4 力-变形曲线获取实验 |
| 3.5 厚向异性系数值获取实验 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 U形件实验及结果分析 |
| 4.1 实验模具设计 |
| 4.1.1 模具总装图 |
| 4.1.2 凹模圆角半径 |
| 4.1.3 拉延筋结构 |
| 4.2 实验设备 |
| 4.3 滑移线的评价方法 |
| 4.3.1 激光共聚焦显微镜 |
| 4.3.2 粗糙度测量 |
| 4.4 实验结果及分析 |
| 4.4.1 凹模圆角对滑移线的影响 |
| 4.4.2 拉延筋高度对滑移线的影响 |
| 4.4.3 轧制方向对滑移线的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 U型件表面滑移线仿真研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 AutoForm软件介绍 |
| 5.3 仿真模型建立 |
| 5.4 仿真结果分析 |
| 5.4.1 AutoForm中滑移线的判定方法 |
| 5.4.2 凹模圆角对板料滑移线的影响的比较分析 |
| 5.4.3 拉延筋对板料滑移线的影响的比较分析 |
| 5.4.4 轧制方向对板料滑移线的影响的比较分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表论文情况 |
| 致谢 |
（8）DC05板料成形性能参数测定及汽车座椅支撑板冲压工艺优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 板料成形性能参数和数值模拟研究现状 |
| 1.2.1 板料成形性能参数研究现状 |
| 1.2.2 成形数值模拟研究现状 |
| 1.3 板料成形缺陷分析 |
| 1.3.1 破裂及其消除措施 |
| 1.3.2 起皱及其消除措施 |
| 1.3.3 回弹及其控制措施 |
| 1.4 课题来源及主要研究内容 |
| 1.4.1 课题来源 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第二章 板料冲压模拟基础理论 |
| 2.1 材料冲压成形本构关系 |
| 2.1.1 屈服准则 |
| 2.1.2 流动准则 |
| 2.2 单元类型 |
| 2.3 求解算法 |
| 2.4 接触问题 |
| 2.5 成形极限图 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 DC05 板料成形性能参数测定 |
| 3.1 材料成形性能参数测定 |
| 3.1.1 实验试样和实验设备 |
| 3.1.2 拉伸试验 |
| 3.1.3 材料成形性能参数测定 |
| 3.2 成形极限曲线的建立 |
| 3.2.1 实验方案 |
| 3.2.2 实验试样及实验设备 |
| 3.2.3 极限应变测量方法对比 |
| 3.2.4 光学测量原理 |
| 3.2.5 胀形试验与测量结果 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 汽车座椅支撑板冲压工艺模拟分析 |
| 4.1 汽车座椅支撑板结构分析与冲压工艺方案 |
| 4.1.1 汽车座椅支撑板产品结构 |
| 4.1.2 冲压工艺方案 |
| 4.2 有限元模型建立 |
| 4.2.1 产品数模导入 |
| 4.2.2 材料成形性能参数和成形极限曲线设置 |
| 4.3 拉延工艺模拟设置 |
| 4.3.1 冲压方向确定 |
| 4.3.2 拉延模面设计 |
| 4.3.3 板料形状、尺寸设计 |
| 4.3.4 压边力设计 |
| 4.3.5 摩擦阻力系数设计 |
| 4.3.6 冲压速度 |
| 4.3.7 拉延成形模拟 |
| 4.4 修边、冲孔模拟设置 |
| 4.5 翻边、整形工艺模拟设置 |
| 4.6 修边、侧冲孔工艺模拟设置 |
| 4.7 初步模拟结果对比 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 工艺优化与冲压实验 |
| 5.1 拉延模具型面优化 |
| 5.1.1 拉延筋优化 |
| 5.1.2 工艺补充面优化 |
| 5.1.3 模面优化结果 |
| 5.2 拉延工艺参数优化 |
| 5.2.1 正交试验考察指标 |
| 5.2.2 正交优化方法 |
| 5.2.3 试验结果及分析 |
| 5.3 翻边整形工艺优化 |
| 5.4 实验验证 |
| 5.4.1 实冲实验 |
| 5.4.2 样件检测 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间承担科研情况及主要成果 |
（9）金属板材单向拉伸分散性失稳变形行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 研究目的和意义 |
| 1.3 研究现状 |
| 1.3.1 国内研究现状 |
| 1.3.2 国外研究现状 |
| 1.4 研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 金属板材塑性变形的理论基础 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 R.Hill各向异性屈服准则 |
| 2.3 金属材料弹塑性理论 |
| 2.4 失稳理论 |
| 2.4.1 Swift分散性失稳理论 |
| 2.4.2 R.Hill集中性失稳理论 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 网格法拉伸试验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验设备 |
| 3.3 试样的制备与材料的选取 |
| 3.4 拉伸试件上网格的印制 |
| 3.5 基本力学性能试验 |
| 3.5.1 试验过程 |
| 3.5.2 试验结果分析 |
| 3.6 试验数据处理 |
| 3.6.1 基于引伸计的试验数据处理 |
| 3.6.2 基于网格测量的数据处理 |
| 3.6.3 基于网格法的应力应变计算方法 |
| 3.6.4 基于网格法的应力应变计算结果 |
| 3.6.5 试验结果比较分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 矩形截面试件真应力应变解析方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 金属板料真应力应变 |
| 4.3 金属板料颈缩段真应力应变计算模型 |
| 4.4 理论计算结果 |
| 4.5 误差分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 有限元模拟验证 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Abaqus仿真软件介绍 |
| 5.3 基于Abaqus的非线性分析 |
| 5.3.1 非线性材料属性的定义 |
| 5.3.2 Abaqus中的屈服模型 |
| 5.3.3 硬化模型 |
| 5.4 建立拉伸试件仿真模型 |
| 5.4.1 试件模型的建立 |
| 5.4.2 定义材料参数 |
| 5.4.3 输出项设置 |
| 5.4.4 单元属性 |
| 5.4.5 设置载荷与边界条件 |
| 5.4.6 提交分析作业 |
| 5.5 模拟结果分析 |
| 5.5.1 拉伸试件应力应变云图 |
| 5.5.2 力位移曲线 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（10）轻质高强板塑性变形的各向异性屈服准则与失效模型的理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景 |
| 1.2 屈服准则研究现状 |
| 1.2.1 关联流动框架下的屈服准则的发展状况 |
| 1.2.2 非关联流动框架下的屈服准则的发展状况 |
| 1.3 预测金属板料颈缩模型的研究现状 |
| 1.4 韧性断裂准则研究现状 |
| 1.4.1 基于损伤机理的韧性断裂准则 |
| 1.4.2 非耦合型韧性断裂准则 |
| 1.4.3 考虑温度和应变速率的韧性断裂准则 |
| 1.5 本文的选题意义和研究内容 |
| 第二章 基于应力不变量的普适性屈服准则:模拟和验证 |
| 2.1 各向同性屈服准则的建立 |
| 2.1.1 屈服函数形式 |
| 2.1.2 屈服函数f外凸性讨论 |
| 2.2 屈服函数中参数对屈服轨迹的影响以及屈服函数的验证 |
| 2.2.1 参数a、b、c和 μ对屈服轨迹的影响 |
| 2.2.2 屈服准则的验证 |
| 2.3 各向异性屈服函数以及屈服函数参数的确定 |
| 2.3.1 各向异性屈服函数 |
| 2.3.2 各向异性屈服函数参数的确定 |
| 2.4 应用到材料AA2008-T4和AA2090-T3 |
| 2.5 应用到锆板 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 非关联流动准则框架下塑性应变的计算 |
| 3.1 非关联流动模型回顾 |
| 3.1.1 完全非关联流动模型和简化非关联流动模型 |
| 3.2 完全非关联流动模型和简化非关联流动模型的比较 |
| 3.3 一种提高简化非关联流动模型应用范围的方法 |
| 3.4 完全非关联流动模型和简化非关联流动模型隐式积分算法的比较 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 Marciniak-Kuczinski模型新的数值计算方法 |
| 4.1 M-K理论模型 |
| 4.2 M-K模型的传统数值算法 |
| 4.2.1 应变路径为正时的M-K模型数值算法 |
| 4.2.2 应变路径为负时的M-K模型N-R算法 |
| 4.3 关于M-K模型新的数值算法 |
| 4.3.1 M-K模型增量法 |
| 4.3.2 关于M-K模型两个未知量的N-R算法 |
| 4.3.3 M-K模型修正增量法 |
| 4.4 算法对比及验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 扰动法预测金属板料的成形极限 |
| 5.1 扰动法理论框架 |
| 5.2 硬化模型和屈服准则的选取 |
| 5.2.1 硬化模型的选择 |
| 5.2.2 屈服准则的选取 |
| 5.3 扰动法中参数的影响 |
| 5.4 硬化模型和屈服准则对扰动法的影响 |
| 5.4.1 硬化模型的影响 |
| 5.4.2 屈服准则的影响 |
| 5.5 应变路径对扰动法的影响 |
| 5.5.1 等双拉路径下的预应变对最终FLD和 epFLD的影响 |
| 5.5.2 平面应变路径下的预应变对最终FLD和 epFLD的影响 |
| 5.5.3 单拉状态下的预应变对最终FLD和 epFLD的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 考虑法向压力的成形理论对板料成形极限的研究 |
| 6.1 考虑法向压力的扰动法理论框架 |
| 6.2 考虑法向压力的M-K模型 |
| 6.2.1 考虑法向压力的M-K模型 |
| 6.2.2 法向压力M-K模型修正增量法 |
| 6.3 法向压力对成形极限的影响 |
| 6.3.1 屈服准则的选取 |
| 6.3.2 比较不同应力状态下法向压力对成形极限应变的影响 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 一种适用于较大应力三轴度范围的韧性断裂准则 |
| 7.1 韧性断裂微观分析 |
| 7.1.1 孔洞形核 |
| 7.1.2 孔洞长大 |
| 7.1.3 孔洞聚合 |
| 7.2 新的韧性断裂准则 |
| 7.2.1 韧性断裂准则的构造 |
| 7.2.2 常量参数1/3 的选择 |
| 7.2.3 韧性断裂准则中参数的研究 |
| 7.3 验证新的韧性断裂准则 |
| 7.4 本章小结 |
| 第八章 一种考虑温度和应变速率的韧性断裂准则 |
| 8.1 考虑应变速率和温度的韧性断裂准则 |
| 8.2 模拟和验证 |
| 8.2.1 材料属性和试验尺寸 |
| 8.2.2 模拟 |
| 8.2.3 参数计算 |
| 8.2.4 验证 |
| 8.3 应变速率和温度对断裂应变的影响 |
| 8.3.1 应变速率对断裂应变的影响 |
| 8.3.2 温度对断裂应变的影响 |
| 8.4 本章小结 |
| 第九章 结论和展望 |
| 9.1 本文结论 |
| 9.2 研究展望 |
| 附录A |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间撰写的学术论文 |
四、各向异性指数和厚向异性指数对金属板料拉延成形的影响（论文参考文献）
- [1]考虑温成形历史的AA5754铝合金构件静力学性能研究[D]. 王鹏跃. 吉林大学, 2021(01)
- [2]车门外板冲压成形仿真分析和工艺参数优化方法研究[D]. 张建成. 扬州大学, 2021(08)
- [3]基于M-K理论的金属板料成形极限预测模型的修正及其试验验证与应用[D]. 王玉宝. 山东大学, 2021(11)
- [4]某种大容量油底壳成形数值模拟与工艺分析[D]. 孙利君. 燕山大学, 2021(01)
- [5]宏细观条件下金属板料的复杂变形规律[D]. 门明良. 北方工业大学, 2020(02)
- [6]3104铝合金薄壁高矩形件拉深成形工艺及质量控制研究[D]. 李超. 华南理工大学, 2020(02)
- [7]冲压件表面滑移线的实验与仿真研究[D]. 谢延昊. 大连理工大学, 2019(02)
- [8]DC05板料成形性能参数测定及汽车座椅支撑板冲压工艺优化研究[D]. 衣杰栋. 江苏大学, 2019(02)
- [9]金属板材单向拉伸分散性失稳变形行为研究[D]. 王爽. 燕山大学, 2019(03)
- [10]轻质高强板塑性变形的各向异性屈服准则与失效模型的理论研究[D]. 胡启. 上海交通大学, 2019(06)