基于零件压溃试验加工硬化对吸能特性影响分析

简介

零件加工过程促进了材料内部组织位错运动,起到了加工硬化作用,对力学性能提升具有重要作用,目前的仿真分析中忽略了此部分的影响。以汽车前防撞梁用QP980为研究对象,基于静态拉伸试验,对拉伸试样分别施加0%、5%、10%、15%的预应变,以获取加工硬化对材料力学性能主要特征参数的影响规律;基于Hollomon方程,获取加工硬化指数n的变化规律。根据分析结果,对方程进行修正,获取加工硬化系数k,并将其嵌入到材料动态特性本构模型中;根据零件薄壁梁落锤压溃试验,采用试验和仿真对比分析,研究加工硬化对零件吸能特性的影响。结果可知加工硬化可促进材料组织位错,进而对材料力学性能产生较大影响;随着施加预应变逐渐增大,材料的强度逐渐提升,而屈服强度提升的更快;材料的断后延伸率和塑性积在不同预应变下的变化趋势相同,且变化趋势都比较明显,整体呈现下降的趋势;考虑加工硬化吸能特性分析结果与实际落锤压溃分析结果更为接近,最大误差在3%以内,表明模型仿真的准确性,进而说明嵌入加工硬化指数的准确性。分析内容和结果为此类研究材料吸能特性提供重要参考。