覆盖件面畸变试验及数值模拟研究

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1、哈尔泞理丁大学T学面十学位论文覆盖件面畸变试验及数值模拟研究摘要面畸变是汽车覆盖件表面产生的局部起伏，其起伏高度一般在几十到几百微米。面畸变问题的存在是目前轿车外覆盖件表面质量的最重要影响因素。随着板料厚度更小的高强度钢板和铝板开始在车身中广泛应用，面畸变问题变得目趋突出。因此，覆盖件的面畸变问题开始受到工程和研究人员的极大关注。本文以柱面扁壳作为研究面畸变问题的几何模型，进行了柱面扁壳的板料成形试验，提出了柱面扁壳面畸变的测量方法，获得了柱面扁壳面畸变的分布形态。推导了面畸变二维评价指标的公式，研

2、究了面畸变评价指标的几何本质及物理意义，同时将二维面畸变评价指标推广到三维面畸变评价指标，并用柱面扁壳、汽车前翼子板实例验证了所提出的面畸变指标的可靠性。对柱面扁壳建立了与试验模型相一致的有限元数值分析模型。对其成形及回弹的过程进行了数值模拟。研究表明：成形结束时板料能够完全贴模，不存在面畸变现象；对比模拟和试验结果，柱面扁壳回弹后面畸变沿柱面方向均呈M型分布，且面畸变数值大小符合的较好。通过对柱面扁壳成形和回弹过程中的应力分析，研究了残余应力与面畸变的相关性，研究表明：残余压应力是面畸变产生的必要

3、条件。以柱面扁壳为模型，通过数值模拟和试验相结合研究了不同材料和压边力对面畸变的影响规律；通过数值模拟研究了屈服强度、硬化指数，厚向异性指数、强度系数等材料性能因素对面畸变的影响规律，研究了板料厚度和凸模曲率半径对面畸变的影响规律。关键词柱面扁壳；面畸变；评价指标；数值模拟哈尔滨理T大学下学硕十学位论文TheExperimentandNumericalSimulationinSurfaceDeflectionofAutomobile0uterPanelAbstractSurfacedeflectio

4、nistheundulateregionoftheautomobileouterpanelanditsheightisbetweentensandthousandsofmicrons．Nowthemostinfluencedelementtoimprovethequalityoftheouterpanelsofsedanistheexistenceofsurfacedeflection．Withtheuseofthinnergaugesheetsandtheincreasingapplication

5、ofhigherstrengthsteelsheetandaluminumsheetalloyintheauto-body,surfacedeflectionhavewidelybeentakenintofirstconsiderationbyengineersandresearchersinthedesignandmanufactureofauto—bodypanels．Thegeometricalmodelstostudysurfacedeflectioniscylindricalshallow

6、shellinthisthesis，proceedthesheetmetalformingexperiment，measuringmethodofsurfacedeflectionispresented，thedistributionofsurfacedeflectiononcylindricalshallowshellisobtained．Themathematicalequationsareformulatedfortwo—dimensionalsurfacedeflectionevaluati

7、oncriterionanditsgeometricalessenceandphysicalsignificanceareillustrated．Basedonthetwo．dimensionalworks．athree．dimensionalevaluationcriterionisgivenoutanditsvalidityistestifiedbyexperimentsOllcylindricalshallowshellandautomobilefrontwin2．Numericalmodel

8、ofthecylindricalshallowshellwhichisconsistentwithexperimentisconstructed．Theformingandspring—backofshellpartareinvestigatedthroughnumericalsimulation．111eresultsshow：sheetmetalcanentirelyflatpunchoverstamping，andsurfacedeflectiondoesnot