一种超高强钢边缘裂纹敏感性精准预测方法及相关设备技术

技术编号：43869502 阅读：5 留言：0更新日期：2024-12-31 18:55

本申请公开一种超高强钢边缘裂纹敏感性精准预测方法及相关设备，涉及材料力学性能测试技术领域，该方法包括对待预测超高强钢板选取对应的落料加工方式制备试样，对得到的预测试样本进行凸膜胀形实验得到实验结果，通过三维相机系统得到目标区域的安全主应变；对目标超高强钢零件冷冲压成型结果进行仿真分析，以根据安全主应变与边部最大主应变，对边缘裂纹敏感性进行预测。本申请解决了行业内超高强钢边缘裂纹敏感性预测精度低的问题，为车身关键零件设计、加工提供支撑，且设备结构简单，操作方便，适用于多种超高强钢以及多种落料方式。同时，本申请的数据分析方法简单，有效降低人为因素导致的误差。

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【技术实现步骤摘要】

本申请涉及材料力学性能测试，尤其涉及一种超高强钢边缘裂纹敏感性精准预测方法及相关设备。

技术介绍

1、节能、环保的要求使得汽车轻量化成为各大车企追求的目标和发展的主题，事实已证明车身上大量使用抗拉强度超过780mpa的超高强钢是汽车“节能、环保和安全”的主要技术解决方案之一。然而随着强度的提升，势必会带来塑性变形能力的下降，特别是一些弯曲件以及有内孔或外缘翻边工艺的冲压件上，冲压过程中经常会在制件的边缘发生开裂，制件边缘开裂问题已成为影响超高强钢扩大应用的主要因素之一。

2、在超高强钢的冲压成形研究中，相关学者对成形极限方面的研究开展较多，然而对超高强钢边缘裂纹敏感性研究尚少，边缘开裂时材料往往还未达到其极限变形能力，无法利用通常的成形极限方法进行研究分析，该问题难以获得有效的解决。为了进一步拓展超高强钢应用，亟需对超高强钢边缘裂纹敏感性精准预测，该项目研究对超高强钢应用推广以及汽车行业选材升级具有重要意义。

3、因此，有必要提出一种超高强钢边缘裂纹敏感性精准预测方法来解决上述问题。

技术实现思路

1、在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本申请的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

2、本申请具体包括以下几个方面：

3、第一方面，本申请提出一种超高强钢边缘裂纹敏感性精准预测方法，包括：</p>

4、对待预测超高强钢板选取对应的落料加工方式制备试样，得到预测试样本；

5、对所述预测试样本进行凸膜胀形实验得到实验结果，以通过三维相机系统根据所述实验结果得到目标区域的安全主应变；其中，所述目标区域为缩颈区域或破裂区域；

6、对目标超高强钢零件冷冲压成型结果进行仿真分析，得到所述目标超高强零件的边部最大主应变，以根据所述安全主应变与所述边部最大主应变，对所述待预测超高强刚板的边缘裂纹敏感性进行预测。

7、在一种可行的实施方式中，对所述预测试样本进行凸膜胀形实验得到实验结果，包括：

8、对所述预测试样本的一侧表面喷漆，得到一侧表面喷漆的测试样本；

9、将所述一侧表面喷漆的测试样本置于薄膜成型试验机的凹膜与压边圈之间，利用压边力压紧所述测试样本中拉延筋以外的样本区域，以使所述测试样本的中部区域在凸膜力作用下产生胀形变形，直至所述测试样本的平行段局部区域产生缩颈或破裂时，停止试验得到所述实验结果。

10、在一种可行的实施方式中，通过三维相机系统根据所述实验结果得到目标区域的安全主应变，包括：

11、通过所述三维相机系统测量所述测试样本的平行段局部产生缩颈或破裂对应区域的极限主应变；

12、将所述极限主应变的90％作为所述安全主应变。

13、在一种可行的实施方式中，对所述预测试样本进行凸膜胀形实验时，所述测试样本与凸模的接触面通过润滑剂进行实验。

14、在一种可行的实施方式中，根据所述安全主应变与所述边部最大主应变，对所述待预测超高强刚的边缘裂纹敏感性进行预测，包括：

15、若所述边部最大主应变小于所述安全主应变，则所述待预测超高强钢板的边缘敏感性低，适用于所述目标超高强钢零件冷冲压；

16、若所述边部最大主应变大于或等于所述安全主应变，则所述待预测超高强钢板的边缘敏感性高，不适用于所述目标超高强钢零件冷冲压。

17、在一种可行的实施方式中，对所述预测试样本进行凸膜胀形实验之前，还包括：

18、设置所述薄膜成型试验机的相关参数；其中所述相关参数包括试验力、样本夹紧力和工作速度。

19、在一种可行的实施方式中，对待预测超高强钢板选取对应的落料加工方式制备试样时，对试样两面的切边毛刺进行打磨，以消除加工导致的边缘缺陷。

20、第二方面，本申请提出一种超高强钢边缘裂纹敏感性精准预测系统，包括：

21、试样制备模块，用于对待预测超高强钢板选取对应的落料加工方式制备试样，得到预测试样本；

22、凸膜胀形实验模块，用于对所述预测试样本进行凸膜胀形实验得到实验结果，以通过三维相机系统根据所述实验结果得到目标区域的安全主应变；其中，所述目标区域为缩颈区域或破裂区域；

23、边缘裂纹敏感性预测模块，用于对目标超高强钢零件冷冲压成型结果进行仿真分析，得到所述目标超高强零件的边部最大主应变，以根据所述安全主应变与所述边部最大主应变，对所述待预测超高强刚板的边缘裂纹敏感性进行预测。

24、第三方面，一种电子设备，包括：存储器、处理器以及存储在上述存储器中并可在上述处理器上运行的计算机程序，上述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如上述的第一方面任一项的超高强钢边缘裂纹敏感性精准预测方法的步骤。

25、第四方面，本申请还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，上述计算机程序被处理器执行时实现第一方面任一项的超高强钢边缘裂纹敏感性精准预测方法的步骤。

26、综上，本申请提出的超高强钢边缘裂纹敏感性精准预测方法，首先，有效的解决了行业内超高强钢边缘裂纹敏感性预测精度低的问题，满足工程应用需求，利用dic(digitalimage correlation，数字图像相关)光学应变测量的方法提高了预测精度，为车身关键零件设计、加工提供支撑。其次，本申请设备结构简单，操作方便，适用于多种超高强钢以及多种落料方式，可以广泛应用于超高强钢边缘裂纹敏感性测试。并且，本申请的数据分析方法简单，有效降低人为因素导致的误差。

27、本申请提出的超高强钢边缘裂纹敏感性精准预测方法，本申请的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本申请的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种超高强钢边缘裂纹敏感性精准预测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的超高强钢边缘裂纹敏感性精准预测方法，其特征在于，对所述预测试样本进行凸膜胀形实验得到实验结果，包括：

3.根据权利要求2所述的超高强钢边缘裂纹敏感性精准预测方法，其特征在于，通过三维相机系统根据所述实验结果得到目标区域的安全主应变，包括：

4.根据权利要求2所述的超高强钢边缘裂纹敏感性精准预测方法，其特征在于，对所述预测试样本进行凸膜胀形实验时，所述测试样本与凸模的接触面通过润滑剂进行实验。

5.根据权利要求1所述的超高强钢边缘裂纹敏感性精准预测方法，其特征在于，根据所述安全主应变与所述边部最大主应变，对所述待预测超高强刚的边缘裂纹敏感性进行预测，包括：

6.根据权利要求1所述的超高强钢边缘裂纹敏感性精准预测方法，其特征在于，对所述预测试样本进行凸膜胀形实验之前，还包括：

7.根据权利要求1所述的超高强钢边缘裂纹敏感性精准预测方法，其特征在于，对待预测超高强钢板选取对应的落料加工方式制备试样时，对试样两面的切边毛刺进行打磨

8.一种超高强钢边缘裂纹敏感性精准预测系统，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，包括：存储器和处理器，其特征在于，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如权利要求1-7中任一项所述的超高强钢边缘裂纹敏感性精准预测方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的超高强钢边缘裂纹敏感性精准预测方法的步骤。

...

【技术特征摘要】

1.一种超高强钢边缘裂纹敏感性精准预测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的超高强钢边缘裂纹敏感性精准预测方法，其特征在于，对所述预测试样本进行凸膜胀形实验得到实验结果，包括：

3.根据权利要求2所述的超高强钢边缘裂纹敏感性精准预测方法，其特征在于，通过三维相机系统根据所述实验结果得到目标区域的安全主应变，包括：

6.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈明，魏星，刘渊媛，董蓓，余立，陈寅，
申请(专利权)人：武汉钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：

全部详细技术资料下载我是这个专利的主人