汽车激光拼焊板的成形及仿真技术PDF电子书下载

第一章 激光拼焊板的单向拉伸力学性能 1

一、直线焊缝差厚拼焊板的力学解析模型 1

二、焊缝条件对拼焊板单向拉伸性能的影响规律 4

（一）焊缝角度与单向拉伸性能的关系模型 4

（二）横向焊缝位置与单向拉伸性能的关系模型 11

（三）纵向焊缝条件下焊缝位置的解析模型 14

三、拼焊板横向拉伸时应变不均匀性对成形性能的影响 18

（一）焊缝材料参数及仿真建模方式对横向拉伸性能的影响 18

（二）同材拼焊板横向拉伸时平均延伸率力学解析模型 22

（三）理论模型的有限元及试验验证 23

（四）应变不均匀性因素对平均延伸率的影响 23

四、拼焊板纵向拉伸时应力不均匀性对成形性能的影响 27

（一）拼焊板纵向拉伸时平均延伸率力学解析模型 28

（二）理论模型的验证 29

（三）应力不均匀性因素对平均延伸率的影响 31

参考文献 36

第二章 激光拼焊板的成形性能 39

一、拼焊板成形变形不均匀性理论 39

（一）拼焊板有限元分析理论 39

（二）板厚比对极限成形高度的影响 40

（三）拼焊板极限成形高度降低的理论分析及验证 49

二、拼焊板焊缝移动及胀形成形高度的解析模型 52

（一）拼焊板变形中焊缝移动的解析模型及试验验证 52

（二）拼焊板胀形成形高度的解析模型 54

三、拼焊板成形过程中焊缝两侧母材应变路径动态变化机理 59

（一）拼焊板母材双向拉伸简化模型 59

（二）拼焊板成形过程中母材应变路径动态变化力学解析模型 60

四、拼焊板成形极限图 65

（一）基于焊缝极限的母材应变区域分析及成形极限图的建立 65

（二）新成形极限图的试验验证 68

五、曲线焊缝拼焊板的成形性能 71

（一）曲线焊缝差厚拼焊板的力学解析模型 71

（二）曲线焊缝拼焊板胀形有限元模型的建立与验证 72

（三）不同形式曲线焊缝对拼焊板成形能力的影响对比 74

（四）不同半径圆弧焊缝对拼焊板成形能力的影响研究 75

参考文献 76

第三章 激光拼焊板的本构关系及综合强度比 77

一、概述 77

二、激光拼焊板的本构关系及其母材强度系数K值 78

（一）拼焊板平面应力状态本构关系 78

（二）拼焊板平面应力状态本构关系验证 82

（三）拼焊板母材强度系数K值 86

三、基于综合强度比的拼焊板母材参数对成形性能的影响规律 91

（一）拼焊板综合强度比模型 91

（二）拼焊板母材参数对综合强度比及其弱板应变路径的影响规律 94

参考文献 108

第四章 激光拼焊板的材料参数对成形性能的影响 110

一、拼焊板母材参数对成形性能的影响规律 110

（一）母材初始板厚t0差异对成形性能的影响 110

（二）强度系数K值差异对拼焊板成形性能的影响 112

（三）应变硬化指数n值差异对拼焊板成形性能的影响 114

（四）厚向异性指数r值差异对拼焊板成形性能的影响 116

二、拼焊板刚性凸模胀形有限元模型试验验证 119

三、不同板厚比条件下母材性能参数差异对综合强度比的影响 121

（一）不同板厚比下K值差异对综合强度比的影响 121

（二）不同板厚比下n值差异对综合强度比的影响 123

（三）不同板厚比下r值差异对综合强度比的影响 124

四、母材性能参数与板厚的综合匹配关系 126

（一）母材性能参数与板厚匹配理论关系 126

（二）母材性能参数与板厚匹配关系仿真 128

（三）不同匹配关系下拼焊板变形非均匀性分析 130

参考文献 131

第五章 激光拼焊板焊缝的性能与仿真建模 132

一、概述 132

二、激光拼焊板焊缝的性能 132

（一）激光拼焊板焊缝的宏观形貌及微观组织 132

（二）激光拼焊板力学性能的确定 134

三、基于目标位置的拼焊板初始焊缝位置预测模型 142

（一）双拉变形条件下的解析模型 142

（二）U形件拼焊板初始焊缝位置预测模型 147

四、基于失效模式的焊缝建模 154

（一）激光拼焊板焊缝建模方式 154

（二）基于临界板厚比的失效模式预测 156

（三）不同焊缝建模方式的激光拼焊板材料参数范围 163

参考文献 178

第六章 激光拼焊板冲压成形数值仿真 181

一、激光拼焊板单向拉伸数值模拟中焊缝性能的影响 181

（一）拼焊板焊缝材料参数对模拟结果的影响 181

（二）基于两种焊缝处理方式的拼焊板单向拉伸数值模拟 184

（三）基于刚性连接拼焊板单向拉伸试件变形非均匀性理论分析及验证 186

二、汽车拼焊门内板零件拉深成形案例分析 192

（一）拼焊门内板零件成形极限能力影响因素 192

（二）拼焊门内板冲压成形有限元建模及验证 193

（三）工艺参数对拼焊门内板成形性能的影响规律 195

参考文献 200

第七章 汽车激光拼焊板的设计与应用 201

一、汽车零件拼焊板设计需要满足的要求及关键技术 201

（一）汽车零件拼焊板设计需要满足的要求 201

（二）汽车拼焊板零件设计的关键技术 206

（三）拼焊板设计方法的适用范围 209

二、拼焊板设计中母材等效替换的当量模型 209

（一）拼焊板母板材料参数对瞬时强度的影响规律 209

（二）拼焊板母板材料参数对瞬时强度影响的敏感性 217

（三）拼焊板母板材料参数的当量模型 221

三、兼顾使用性和制造性的拼焊板轻量化设计 227

（一）车门结构及使用性分析 227

（二）汽车门内板冲压成形行为 228

（三）兼顾成形性和使用性的汽车门内板轻量化设计 228

（四）优化后的汽车门内板的有限元验证 240

参考文献 242

后记 246