拉伸筋阻力的一種簡便解析模型
全文9頁3013字 敘述真切
摘要 采用平面應(yīng)變假設(shè)，通過對板料在拉伸筋處變形過程的分析，并考慮了材料的各向異性、應(yīng)變速率敏感與包辛格效應(yīng)，推導(dǎo)出一種計算拉伸筋阻力的簡便計算解析模型。將計算結(jié)果與有關(guān)試驗結(jié)果進(jìn)行了對比，證明了該計算方法的有效性。
關(guān)鍵詞：平面應(yīng)變 拉伸筋阻力 各向異性 應(yīng)變速率敏感 包辛格效應(yīng)
ASIMPLE MATHEMATICAL MODEL
FOR CALCULATING DRAWBEAD RESTRAINING FORCE
Li Dayong Hu Ping Li Yunxing
（Jilin University of Technology）
Abstract A simple mathematical model for calculating drawbead restraining force is derived by the deformation analysis of sheet metal passing through a drawbead.Plane strain assumption is employed.while the anisotropy,strain rate sensitivity and Bauschinger effect are taken into account.The calculated results are compared with experimental ones correspondingly and the validity of this model is verified.
Key words：Plane strain Drawbead restraining force AnisotropyStrain rat sensitivity Bauschinger effect
0 前言
　　設(shè)置拉伸筋是沖壓模具設(shè)計中的一個重要組成部分。拉伸筋具有增加變形阻力，控制材料流動方向，防止起皺等作用。近年來，CAD/CAE/CAM技術(shù)逐漸應(yīng)用到?jīng)_壓模具的設(shè)計與制造中［1］。用計算機(jī)進(jìn)行沖壓成形的有限元模擬，預(yù)測成形結(jié)果，可以大大降低成本。但是，由于拉伸筋尺寸相對較小，如果與模具中的其他部分一起進(jìn)行有限元模擬，勢必要細(xì)分有限元網(wǎng)格，致使效率很低。因此，通常的作法是建立等效拉伸筋阻力模型，為有限元模擬提供準(zhǔn)確的邊界條件，即拉伸筋阻力。
　　拉伸筋阻力的計算模型，大體可以分為兩種。一是單獨對拉伸筋進(jìn)行有限元模擬，這種方法可以比較直觀而準(zhǔn)確地反映板材在拉伸筋處的變形過程；另一種方法是建立數(shù)學(xué)解析模型，根據(jù)塑性力學(xué)理論并進(jìn)行必要的簡化，推導(dǎo)出拉伸筋阻力的表達(dá)式，這種方法比有限元方法更為迅速，而且不會遇到有限元方法中的邊界條件不易處理等問題，具有一定的優(yōu)越性。Wang［2］最早根據(jù)平面應(yīng)變假設(shè)推導(dǎo)出一個拉抻筋阻力模型。Levy［3］通過對所做試驗數(shù)據(jù)的擬合，得到一個適合于特定材料的拉伸筋阻力模型。Stoughton［4］根據(jù)能量原理，并且引入材料的應(yīng)變速率敏感性質(zhì)，推導(dǎo)出一個拉伸筋計算公式。李東升等人［5］根據(jù)各個圓角處的平衡方程，采用剛塑性本構(gòu)關(guān)系，推出一個拉伸筋阻力計算方法并與試驗進(jìn)行了對比。長井美宏等人［6］將板料在拉伸筋處的構(gòu)形簡化成圓弧與直線，根據(jù)能量最小原理得到這一構(gòu)形，并進(jìn)一步確定拉伸筋阻力。在本文中，依據(jù)平面應(yīng)變假設(shè)，考慮了材料的各向異性與應(yīng)變速率敏感，并近似處理了包辛格效應(yīng)的影響，推導(dǎo)出了一種計算拉伸筋阻力的簡便數(shù)學(xué)解析模型，通過與有關(guān)試驗結(jié)果進(jìn)行對比，表明了本文提出的解析模型的有效性。
參 考 文 獻(xiàn)
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