《表1 用于有限元分析的板材几何尺寸(mm)》

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《板材几何尺寸对激光弯曲成形角的影响》

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采用大型商用有限元分析软件ABAQUS建立DP980钢板的三维模型并利用与软件配套的用户子程序DFLUX模拟激光光源，对不同几何尺寸下的激光弯曲成形进行了模拟分析。表1列出了用以分析板材长度和宽度影响的几何尺寸，板材厚度则分别采用了1.0、1.4、1.8和2.2 mm。由于激光弯曲成形过程中既存在温度变化又发生塑性变形，且二者为相互影响关系，因此，有限元分析类型采用热-力耦合分析。为了提高计算效率，钢板采用壳体单元进行建模，将所建立壳体设置为钢板的上表面，并在钢板厚度方向上设置5个平面层用以分析厚度方向上的温度梯度情况。同时，采用局部细化网格划分技术将钢板上被激光扫描的部位及其热影响区划分为1 mm×1 mm的四边形网格，其他部位划分为1 mm×8 mm的同类有限单元网格，如图1所示。其中，X方向为长度方向，Y方向为宽度方向。激光扫描路径为板材上表面沿宽度方向的中心线，方向由A至B。激光光源采用理想状态的平面高斯热源模型模拟。用于有限元分析的板材的杨氏模量、泊松比、导热系数、比热容和应力-应变曲线等均采用随温度变化的实验数据，板材对激光的吸收率为0.75，板材与外界的对流换热系数为5 W·m-2·K-1。该有限元模型在文献[10]～文献[11]中已通过实验验证，证实与实验结果吻合较好。