考虑可成形性的先进高强钢板表面损伤演化规律实验研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51275298
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    80.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0508.成形制造
  • 结题年份:
    2016
  • 批准年份:
    2012
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2013-01-01 至2016-12-31

项目摘要

The increasing use of high strength steels in a variety of mechanical engineering applications has illuminated problems associated with surface galling in sheet metal forming operations. Surface galling is an important factor limiting the part surface quality, the tool life and the number of processing steps. The surface galling behavior of sheet steel is changed with increasing of the tensile strength, and these approaches obtained only based on tribology method can't effectively solve the surface galling in sheet forming. Therefore, this proposal introduces sheet metal formability as a constraint condition, and investigates the surface galling behavior of advanced high strength steel (AHSS) in forming based on the formability. This proposal mainly focuses on the surface galling mechanics of AHSS with tensile strength of more than 600MPa. A surface galling test device is developed to simulate effectively process parameters and tools condition in AHSS forming based on the formability. Furthermore, the surface galling evolution behavior of the dual phase (DP) steel and the quenching-partitioning (QP) steel with different tensile strength is revealed, and the effect of process parameters on the surface galling behavior of the AHSS is found out by means of experimental method. In addition,the effect of tools factors on the surface galling of the AHSS is also studied in this proposal, and a parameter window which can express reasonable matching among the AHSS, tools condition and production scale is established in order to eliminate surface defect of stamped part in practical engineering. The approaches in this proposal can be use in design of process parameters and selection of tools materials for the AHSS forming, and will promote application of the domestic AHSS in industry.
由于高的成形压边力,导致先进高强钢零件易于出现表面损伤缺陷,是高强钢板成形应用上的难题。随着钢板强度提高,成形接触界面条件发生了根本性变化,已有的表面损伤控制方法不再适用;同时传统摩擦学方法还不能有效地解决此类成形问题。为此,本项目引入成形性这一约束条件,探究强度600MPa以上双相钢板和QP钢板成形表面损伤演化规律。构建用于成形条件下板料表面损伤试验装置,实现考虑成形性条件下的工艺参数和模具条件的有效物理模拟。采用实验手段揭示先进高强钢成形件表面损伤演化机制,查明成形工艺因素对上述钢板表面损伤演化的影响规律,为其工艺设计提供依据;通过开展模具因素对成形表面损伤的影响,建立抑制先进高强钢板成形表面损伤的模具参数匹配窗口,获取适用于双相钢和QP钢的模具表面参数,实现满足成形性条件下零件表面损伤有效控制。该研究将为提高先进高强钢成形表面质量提供技术手段,并促进更高强度等级高强钢板在工程上应用。

结项摘要

先进高强钢具有更高的强度,成形过程中板料-模具界面产生更高的接触压力和温升,尤其是在凹模圆角区域附近,这将导致冲压件表面损伤和模具磨损问题。该问题是当前工程面临的难题,制约着先进高强钢在汽车结构件上应用。揭示冲压成形条件下板料-模具界面摩擦磨损行为,是需要解决的主要科学问题。.针对目前先进高强钢(DP钢和QP钢)冲压过程磨损问题,本项目开展了面向冲压成形条件下滑动摩擦磨损模拟装置研制、冷成形热力耦合数值仿真建模、先进高强钢表面损伤演变规律和先进高强钢磨损预测方法研究。.在综合分析先进高强钢冲压过程中滑动摩擦类型基础上,研制出磨损物理模拟的试验装置,实现了冲压过程钢板表面损伤和模具磨损实验室环境研究。通过引入应变率相关的本构方程,建立先进高强钢冷弯曲成形过程热力耦合数值仿真模型,实现了凹模-板料界面的接触压力和温度场数值计算,显著提高了高速冲压条件下凹模-板料界面的接触压力和温度的预测精度;基于此模型,揭示了板料强度和工艺条件对冷冲压凹模-板料界面的接触压力和温度的影响规律。基于弯曲试验的材料抗表面损伤结果表明:相同工艺条件下,钢板强度越高,在成形过程中越容易产生表面划伤;而对具有相变诱发塑性材料,相变提高了界面接触压力和界面温升提高,引起摩擦系数和试样表面粗糙度升高。对于工艺参数而言,相同材料强度条件下,相对圆角半径越小、压边力越大、拉伸速度越快、润滑条件越差时,板料表面划伤越严重。先进高强钢裸板弯曲实验表明:对于TD热处理改性后的模具材料表现出更优的抗磨损性能;模具磨损形貌分析显示:弯曲成形模具磨损主要集中在凹模圆角0度到15度区域。给出了基于数值仿真的凹模圆角区摩擦功耗散的求解方法,联合模拟实验获得极限冲压次数,建立了基于摩擦功的模具磨损预测方法,实现了先进高强钢实际冲压模具磨损定量评估。.上述研究成果可以系统认知先进高强钢冲压成形磨损演化行为,指导我国汽车用钢冲压件表面质量控制、成形工艺设计与模具选材。

项目成果

期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(1)
会议论文数量(1)
专利数量(0)
高强度钢板室温冲压成形中温度效应的数值仿真
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    上海交通大学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    孙利;于忠奇;罗益民
  • 通讯作者:
    罗益民
Experimental and numerical study on surface damage of dual-phase steel sheet during stamping
双相钢板冲压表面损伤的实验与数值研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    Applied Mechanics and Materials
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Yu Zhongqi;Sun Li;Gao jing
  • 通讯作者:
    Gao jing
双相钢板成形界面压力数值仿真及对板料表面损伤影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    上海交通大学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    高晶;刘克素;于忠奇;林忠钦
  • 通讯作者:
    林忠钦
基于数值仿真的冲压成形界面接触压力
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    材料科学与工艺
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    孙利;罗益民;高晶;于忠奇
  • 通讯作者:
    于忠奇
基于双相钢板DP780弯曲试验的模具材料磨损性能
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    上海交通大学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    岳懂;孙利;于忠奇
  • 通讯作者:
    于忠奇

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其他文献

Instigation of surface damage in forming of high strength and galvanized steel sheets
高强度镀锌钢板成型过程中表面损伤的诱发
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  • 发表时间:
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  • 期刊:
    J. Mater. Sci. Technol.
  • 影响因子:
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  • 作者:
    于忠奇
  • 通讯作者:
    于忠奇
声塑性机制及其在塑性加工中的应用
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  • 发表时间:
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  • 期刊:
    塑性工程学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李双利;赵亦希;于忠奇
  • 通讯作者:
    于忠奇
2060-T8铝锂合金电致塑性本构方程
  • DOI:
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  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    塑性工程学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    杜引;赵亦希;于忠奇;李喜林
  • 通讯作者:
    李喜林
旋压法兰起皱预测
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    上海交通大学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    万旭敏;赵亦希;孔庆帅;于忠奇
  • 通讯作者:
    于忠奇
多道次普旋预成形阶段法兰起皱预测
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    上海交通大学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李雪龙;于忠奇;赵亦希;Evsyukov S A
  • 通讯作者:
    Evsyukov S A

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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