[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

说明书

技术领域

本发明涉及材料测试技术领域，具体而言，涉及一种汽车车身冲压钢板材料特性参数的反求方法。 

背景技术

对汽车车身进行准确的力学分析，必须基于准确的材料力学特性参数。车身覆盖件成型加工普遍应用冲压工艺，冲压件表面形状复杂，变形部位的力学特性同变形前相比产生很大变化，且不同部位由于变形程度的不同其材料特性也有较大差异，因此用原材料的力学特性参数进行分析会产生误差，需要对冲压成型后钢板的材料参数进行重新测定。 

目前车身冲压钢板材料特性参数的测定通常是由试验方法测得，其中最常用的是单向拉伸试验。试验方法需要制作标准试件，且试验过程中试样大都会受到破坏，属于破坏性试验。对于汽车车身钢板来说，一方面由于形状不规则难以取样制作标准试件，导致拉伸试验难以有效应用；另一方面，由于车身冲压钢板不同部位的材料参数不一样，要得到较为准确的材料参数必须对车身冲压钢板的所有变形区域逐一取样进行拉伸试验，这必然会增加经济成本和时间成本。在这种情况下，研究一种适应性更广泛的新方法作为拉伸试验方法的有效补充是非常必要的。 

所有已公开的关于材料参数测试方面的专利，包括申请号为：CN201010574245.7，发明名称为“热电材料参数自动测定仪”、申请号为：CN201010548466.7，发明名称为“多孔固体材料物理参数测定仪和方法”、申请号为：201020290453.X，发明名称为金属材料高温参数测定实验装置、申请号为：CN200910312967.2，发明名称为“导热绝缘材料多功能性能参数测试装置及其设计方法”、申请号为：CN200910164413.2，发明名称为“人工电磁材料电磁参数测量的神经网络方法”、申请号为：CN200910164412.8，发明名称为“基于支持向量机(SVM)的人工电磁材料电磁参数提取方法”、申请号为：CN200910066413.9，发明名称为“冻融 循环下路基材料力学参数测试试验机”、申请号为：CN200810197844.4，发明名称为“建筑围护结构材料热工参数测试装置”、申请号为：CN200710120713.1，发明名称为“磁致伸缩材料动态参数测试系统”、申请号为：CN200720141301.1，发明名称为“一种导热材料参数测试装置”、申请号为：CN200710017229.6，发明名称为“一种聚合物绝缘材料陷阱参数测量方法及系统”、申请号为：CN200610150991.7，发明名称为“中高频下粘弹性材料声学参数测量方法”等，虽然种类较多，但车身冲压钢板材料特性参数测定方面的相关专利目前还未有公开。 

本发明主要针对以往试验测试过程中的困难与不足，创新性地从计算反求技术出发，提出一种分区标定、识别钢板材料参数的方法作为试验测试方法的补充，能够满足冲压钢板材料参数测试的需要。 

发明内容

本发明针对车身钢板材料参数测定过程中的困难，结合有限元技术和优化技术，提出了一种获取车身钢板材料参数的新方法。反求时采用分区标定识别方法，体现出冲压成型钢板塑性变形的不均匀性，与实际情况更为接近。直接应用表面不规则冲压件的试验数据进行计算，不受试样形式的约束，试验次数少、成本低、适用范围较广。 

本发明的技术方案是提供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；