[发明专利]一种汽车车身冲压钢板材料特性参数的反求方法

权利要求书

1.一种汽车车身冲压钢板材料特性参数的反求方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1、对车身冲压成型钢板进行区域划分，根据冲压件的空间形状、冲压加工工艺特点和冲压变形程度进行初步判断，然后进行有限元仿真进一步确认分区方式；

步骤2、根据区域划分情况在冲压成型钢板表面布置测试点，车身钢板所有分区在外载作用下的弹塑性变形情况能够通过测试点的结构响应体现出来；

步骤3、对冲压成型钢板进行拉伸试验，记录表面测试点的结构响应作为试验响应输出；

步骤4、建立冲压成型钢板拉伸试验的正问题仿真模型，在模型中施加与试验环境相同的外载与边界条件，输出测试点的结构响应作为仿真响应输出，模型中通过指数硬化模型对材料的真实应力应变关系进行描述，需要反求的参数为强化系数K和硬化指数n；

步骤5、对原材料的应力应变曲线进行研究，根据卸载规律推测强化系数K和硬化指数n，得到以原材料的塑性应变ε_p为自变量的材料参数变化趋势方程K(ε_p)和n(ε_p)；由于实际情况与理论推测存在误差，引入调整参数ΔK，当原材料的塑性应变为ε_p时对应的材料参数修正为K(ε_p)+ΔK和n(ε_p)，从而将反求材料强化系数K和硬化指数n转化为反求中间参数ε_p和ΔK；

步骤6、通过比较试验响应数据与仿真响应数据形成目标函数，从而构成反问题模型；

步骤7、选取合适的优化方法对反问题模型进行优化，使之达到最小，取反问题模型最小时各分区的中间参数ε_p与ΔK，经转化得到各分区的材料参数K和n，即为真实材料参数。

2.根据权利要求1所述的汽车车身冲压钢板材料特性参数的反求方法，其特征在于：

在步骤4中，正问题仿真模型是车身钢板材料特性参数与结构响应输出之间的映射关系，其中：材料的真实应力应变关系通过下式的指数硬化模型进行描述：

σ_true＝Kε_trueⁿ＝K(ε₀+ε_p)ⁿ

ϵ0=(σ0/K)1n]]>

K为强化系数；ε₀为弹性真应变；ε_p为塑性真应变；n为硬化指数；σ₀为初始屈服极限。

3.根据权利要求1所述的汽车车身冲压钢板材料特性参数的反求方法，其特征在于：

在步骤6中，反问题模型即优化模型，将常规的最小二乘方程式模型作为反问题模型，具体定义方法如下：

ψ(P)=Σj=1NtΣi=1Np(uijsim(P)-uijexpuijexp)2]]>

其中，P为待求材料参数向量；N_t为外载荷总数；N_p为测试点总数；为在j载荷作用下i测试点的有限元仿真响应值；为在j载荷作用下i测试点的试验测试响应值。