[发明专利]基于材料本构优化模型的汽车高强度钢冲压回弹优化方法

说明书

本发明提供了一种基于材料本构优化模型的汽车高强度钢冲压回弹优化方法，属于汽车高强度钢冲压回弹计算技术领域，包括以下步骤：设定优化目标以及确定阈值，选取优化参数；基于已有的冲压回弹模型，结合所选取的优化参数，建立新的本构优化模型；利用有限元软件进行U形槽冲压成形仿真分析，并与实际U形槽冲压实验进行对比，计算误差并与阈值比较；校核本构模型，进一步优化参数，重复上述步骤，直至满足阈值；确定优化参数，利用材料本构优化模型对汽车高强度钢冲压件进行回弹仿真。本发明通过以上设计，提高仿真材料的高精度。

技术领域

本发明属于汽车高强度钢冲压回弹计算技术领域，尤其涉及一种基于材料本构优化模型的汽车高强度钢冲压回弹优化方法。

背景技术

超高强钢因其极为优秀的力学性能和较低的经济成本而成为汽车产业中备受青睐的金属材料。但超高强钢板材在冲压成形时，屈服极限会急剧升高，导致工件产生较大的回弹。当回弹量超过一定界限，就会成为一种缺陷，严重影响工件性能，降低工件寿命。目前针对高强度钢的冲压回弹本构模型，由于材料参数与实际回弹量之间没有明显的线性关系，即忽略了材料性能演化对本构模型非线性的影响，导致模型不能反映某一特定参数对回弹过程的影响，进而导致计算结果与实际出现较大误差。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种基于材料本构优化模型的汽车高强度钢冲压回弹优化方法，解决了现有技术中计算结果精度不高的问题。

为了达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

本方案提供一种基于材料本构优化模型的汽车高强度钢冲压回弹优化方法，包括以下步骤：

S1、设定优化目标以及确定阈值，并选取优化参数；

S2、结合所选取的优化参数，建立材料本构优化模型；

S3、对所述材料本构优化模型进行U形槽冲压成形仿真分析，并将分析结果与实际U形槽冲压实验进行对比，得到误差，并将误差与阈值进行对比；

S4、根据对比结果对材料本构优化模型进行校核，并判断校核结果是否满足阈值，若是，则进入步骤S5，否则，返回步骤S3；

S5、利用所述材料本构优化模型对汽车高强度钢冲压件进行回弹仿真，完成对汽车高强度钢冲压回弹优化。

本发明的有益效果是：本发明通过对冲压回弹模型的修正，获得了汽车高强钢的本构优化模型，能够得到更加精准的冲压回弹预测模型，从而提升对整个冲压回弹工艺的控制和优化。本发明不仅适用于汽车高强钢，对于其他材料的本构模型优化和回弹预测也提供了一种新的方法。

进一步地，所述步骤S1中选取优化参数的表达式如下：

a＝B+R-Y

其中，表示相对背应力速率，C表示与材料有关的常数，a表示边界面和屈服面的差值，ε表示应变，n_p和n_*均表示单位化后的张量，表示背应力的Mises模量，γ表示新参量，表示等效塑性应变率，表示塑性变形率，B表示边界面初始大小，R表示边界面等效硬化量，Y表示初始屈服应力材料参数，σ表示柯西应力，a^*表示表示相对背应力。

上述进一步方案的有益效果是：引入新参量，通过调节新参量的取值来提高模型精度。

再进一步地，所述步骤S2包括以下步骤：

S201、建立包括新参量的初始材料本构模型，选取材料本构优化模型的汽车高强钢；