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輔助金屬建模和精確板料成形仿真的輕量化材料多軸壓力測(cè)試

回顧了精確測(cè)量各向異性金屬板材和管材在多軸應(yīng)力狀態(tài)下塑性變形的機(jī)械測(cè)試方法。研究重點(diǎn)集中于輕質(zhì)材料各向異性塑性變形現(xiàn)象的測(cè)量和建模上，汽車工業(yè)中應(yīng)用輕質(zhì)材料將有助于改善燃油經(jīng)濟(jì)性。同時(shí)，也將研究點(diǎn)集中于基于大塑性應(yīng)變范圍內(nèi)各向異性屈服函數(shù)的金屬材料模型驗(yàn)證。討論了應(yīng)用于金屬成形仿真的材料模型在預(yù)測(cè)成形缺陷方面精度的提高程度。

對(duì)于金屬成形仿真的建立，材料建模是其中一個(gè)非常重要的因素。采用十字形材料樣本和管狀材料樣本作為試驗(yàn)對(duì)象，對(duì)它們分別進(jìn)行了多軸壓力測(cè)試，以獲得這些材料的各種性能參數(shù)，這些參數(shù)將用于材料的成形仿真建模當(dāng)中。這是對(duì)金屬仿真材料模型的強(qiáng)有力試驗(yàn)方法，能夠準(zhǔn)確仿真出材料的斷裂和回彈應(yīng)力，從而在開發(fā)金屬材料之前，盡早發(fā)現(xiàn)成形過(guò)程中可能出現(xiàn)的問題，以進(jìn)行材料開發(fā)早期的驗(yàn)證與設(shè)計(jì)，避免在開發(fā)完成后出現(xiàn)嚴(yán)重問題，這樣可以節(jié)約研發(fā)成本并有助于制定研發(fā)方向。試驗(yàn)顯示，所提出的測(cè)試方法有較高的可行性和便捷性，與使用的模型參數(shù)能夠較好匹配，對(duì)于金屬成形過(guò)程中各種缺陷的產(chǎn)生機(jī)理以及結(jié)果有較高的仿真精度。

Toshihiko Kuwabara. Proceedings of the ASME 2014 International Manufacturing Science and Engineering Conference MSEC2014 June 9- 13, 2014, Detroit, Michigan, USA.

編譯：王也