DP980钢的动态力学性能及本构模型构建

随着汽车轻量化事业的不断推进,先进高强DP钢得到了快速的发展和应用.而汽车碰撞过程安全性的模拟仿真,对DP钢提出了动态力学性能数据的迫切需求.利用万能拉伸试验机和高速拉伸试验机系统研究了高强度DP980钢不同应变速率下的力学性能,构建并修正了基于JC模型的动态本构数学模型,并进行了模型计算结果与试验数据的对比分析.试验结果表明,10-4～10-2 s-1的静态应变速率范围内,DP980钢的屈服强度和抗拉强度变化不大,分别在660～675和1030～1050MPa的范围内波动;而均匀伸长率和断裂伸长率则分别为11％和16％.10-1～103 s-1的高应变速率范围内,屈服强度和抗拉强度均随拉伸速率的升高单调增加,应变速率由10-1提高到103 s-1时,屈服强度由690提高到810 MPa,抗拉强度由1050提高到1200 MPa;而断裂伸长率呈现先增高后降低的趋势,在500 s-1时达到峰值25％,呈现出明显的应变速率敏感性.基于JC模型修正的动态本构模型,应变速率为101和102 s-1下的试验结果和模型计算结果具有较高的一致性.动态力学性能数据是影响汽车碰撞过程模拟仿真结果可靠性的关键因素.所研究的实际钢厂DP980钢的动态力学性能演变规律及所构建的动态JC本构模型,可更方便地为汽车厂提供更为准确的力学性能数据支撑,缩短试验时间,降低试验成本,提高汽车碰撞过程模拟仿真结果可靠度.