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內(nèi)容簡(jiǎn)介

　　本書(shū)主要包括三大塊，拼焊板力學(xué)性能及成形行為、拼焊板成形仿真技術(shù)以及拼焊板設(shè)計(jì)及應(yīng)用等。第壹章，激光拼焊板的單拉力學(xué)性能；基于塑性力學(xué)理論建立了直線焊縫差厚拼焊板的力學(xué)解析模型，分析了焊縫條件（包括焊縫位置和焊縫方向）對(duì)拼焊板單拉性能的影響規(guī)律。分別針對(duì)橫向和縱向焊縫拼焊板，討論應(yīng)變不均勻性對(duì)單向拉伸性能的影響。第二章激光拼焊板成形性能；拼焊板成形過(guò)程中主要的特點(diǎn)是變形不均勻，為了掌握其變形特點(diǎn)，研究拼焊板成形變形不均勻性的理論，提出拼焊板焊縫移動(dòng)模型及成形極限解析模型，深入分析焊縫兩側(cè)母材應(yīng)變路徑動(dòng)態(tài)變化的機(jī)理。根據(jù)拼焊板變形不均勻行為建立適用拼焊板的綜合成形極限圖，并進(jìn)一步研究了曲線焊縫拼焊板成形性。第三章激光拼焊板本構(gòu)關(guān)系及綜合強(qiáng)度比；為綜合母材力學(xué)性能和厚度對(duì)拼焊板變形的影響，提出綜合強(qiáng)度比來(lái)描述母材綜合性能。第四章激光拼焊板材料參數(shù)對(duì)其成形性能的影響；基于綜合強(qiáng)度比，討論力學(xué)性能參數(shù)和厚度對(duì)綜合強(qiáng)度比的影響規(guī)律和程度。第五章激光拼焊板焊縫性能與仿真建模；仿真技術(shù)能獲得拼焊板變形特征詳細(xì)過(guò)程，然而，精度受到多種因素影響，特別是焊縫力學(xué)性能和建模方式。為此，基于數(shù)字圖像相干技術(shù)提出了拼焊板焊縫力學(xué)性能識(shí)別方法。研究了焊縫力學(xué)性能及形狀對(duì)成形行為的影響，提出拼焊板仿真焊縫建模方法。第六章激光拼焊板的沖壓成形數(shù)值仿真；完成單向拉伸數(shù)值模擬，分析焊縫性能的影響，并進(jìn)行汽車(chē)拼焊板門(mén)內(nèi)板零件拉深成形案例分析。第七章汽車(chē)激光拼焊板的設(shè)計(jì)與應(yīng)用。通過(guò)聲學(xué)貢獻(xiàn)量分析，確定汽車(chē)車(chē)身拼焊板零件使用性能需求，提出拼焊板設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)，包括母材厚度當(dāng)量替換模型、基于目標(biāo)焊縫位置的初始焊縫位置預(yù)測(cè)及焊縫條件對(duì)成形結(jié)果的影響規(guī)律等，并基于優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)，對(duì)拼焊板門(mén)內(nèi)板進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，給出了輕量化實(shí)施的方法和案例。

作者簡(jiǎn)介

　　林建平，博士、博士后，現(xiàn)任同濟(jì)大學(xué)機(jī)械與能源工程學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師，新能源汽車(chē)與動(dòng)力系統(tǒng)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室“汽車(chē)輕量化研究方向”學(xué)術(shù)帶頭人之一。教育部機(jī)械教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)委員、上海市學(xué)科評(píng)議組成員、中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)技術(shù)委員會(huì)副主任、美國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)（SAE）會(huì)員、中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)高級(jí)會(huì)員、上海市模具行業(yè)協(xié)會(huì)理事與技術(shù)委員會(huì)主任、上海海洋大學(xué)兼職教授、上海體育學(xué)院兼職教授、國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)、上海市科技進(jìn)步獎(jiǎng)和發(fā)明獎(jiǎng)評(píng)審專(zhuān)家、國(guó)家自然科學(xué)基金評(píng)審專(zhuān)家及國(guó)際雜志《Applied surface science》、《International Journal of Advanced Manufacturing Technology》評(píng)審等。承擔(dān)過(guò)國(guó)家、上海市、企業(yè)的攻關(guān)項(xiàng)目和重大項(xiàng)目近百項(xiàng)，獲多項(xiàng)科技進(jìn)步獎(jiǎng)、教師獎(jiǎng)以及博士生論文指導(dǎo)教師獎(jiǎng)。申請(qǐng)國(guó)家專(zhuān)利22項(xiàng)，在國(guó)內(nèi)外相關(guān)雜志上發(fā)表論文208篇，其中SCI/EI檢索117篇。主要研究方向：車(chē)輛輕量化制造技術(shù)、汽車(chē)模具與現(xiàn)代成形技術(shù)。

圖書(shū)目錄

前言
術(shù)語(yǔ)
第一章激光拼焊板的單向拉伸力學(xué)性能 1
一、直線焊縫差厚拼焊板的力學(xué)解析模型 1
二、焊縫條件對(duì)拼焊板單向拉伸性能的影響規(guī)律 4
(一) 焊縫角度與單向拉伸性能的關(guān)系模型 4
(二) 橫向焊縫位置與單向拉伸性能的關(guān)系模型 11
(三) 縱向焊縫條件下焊縫位置的解析模型 14
三、拼焊板橫向拉伸時(shí)應(yīng)變不均勻性對(duì)成形性能的影響 18
(一) 焊縫材料參數(shù)及仿真建模方式對(duì)橫向拉伸性能的影響 18
(二) 同材拼焊板橫向拉伸時(shí)平均延伸率力學(xué)解析模型 22
(三) 理論模型的有限元及試驗(yàn)驗(yàn)證 23
(四) 應(yīng)變不均勻性因素對(duì)平均延伸率的影響 23
四、拼焊板縱向拉伸時(shí)應(yīng)力不均勻性對(duì)成形性能的影響 27
(一) 拼焊板縱向拉伸時(shí)平均延伸率力學(xué)解析模型 28
(二) 理論模型的驗(yàn)證 29
(三) 應(yīng)力不均勻性因素對(duì)平均延伸率的影響 31
參考文獻(xiàn) 36
第二章激光拼焊板的成形性能 39
一、拼焊板成形變形不均勻性理論 39
(一) 拼焊板有限元分析理論 39
(二) 板厚比對(duì)極限成形高度的影響 40
(三) 拼焊板極限成形高度降低的理論分析及驗(yàn)證 49
二、拼焊板焊縫移動(dòng)及脹形成形高度的解析模型 52
(一) 拼焊板變形中焊縫移動(dòng)的解析模型及試驗(yàn)驗(yàn)證 52
(二) 拼焊板脹形成形高度的解析模型 54
三、拼焊板成形過(guò)程中焊縫兩側(cè)母材應(yīng)變路徑動(dòng)態(tài)變化機(jī)理 59
(一) 拼焊板母材雙向拉伸簡(jiǎn)化模型 59
(二) 拼焊板成形過(guò)程中母材應(yīng)變路徑動(dòng)態(tài)變化力學(xué)解析模型 60
四、拼焊板成形極限圖 65
(一) 基于焊縫極限的母材應(yīng)變區(qū)域分析及成形極限圖的建立 65
(二) 新成形極限圖的試驗(yàn)驗(yàn)證 68
五、曲線焊縫拼焊板的成形性能 71
(一) 曲線焊縫差厚拼焊板的力學(xué)解析模型 71
(二) 曲線焊縫拼焊板脹形有限元模型的建立與驗(yàn)證 72
(三) 不同形式曲線焊縫對(duì)拼焊板成形能力的影響對(duì)比 74
(四) 不同半徑圓弧焊縫對(duì)拼焊板成形能力的影響研究 75
參考文獻(xiàn) 76
第三章激光拼焊板的本構(gòu)關(guān)系及綜合強(qiáng)度比 77
一、概述 77
二、激光拼焊板的本構(gòu)關(guān)系及其母材強(qiáng)度系數(shù) Ｋ值 78
(一) 拼焊板平面應(yīng)力狀態(tài)本構(gòu)關(guān)系 78
(二) 拼焊板平面應(yīng)力狀態(tài)本構(gòu)關(guān)系驗(yàn)證 82
(三) 拼焊板母材強(qiáng)度系數(shù) Ｋ值 86
三、基于綜合強(qiáng)度比的拼焊板母材參數(shù)對(duì)成形性能的影響規(guī)律 91
(一) 拼焊板綜合強(qiáng)度比模型 91
(二) 拼焊板母材參數(shù)對(duì)綜合強(qiáng)度比及其弱板應(yīng)變路徑的影響規(guī)律 94
參考文獻(xiàn) 108
第四章激光拼焊板的材料參數(shù)對(duì)成形性能的影響 110
一、拼焊板母材參數(shù)對(duì)成形性能的影響規(guī)律 110
(一) 母材初始板厚ｔ0差異對(duì)成形性能的影響 110
(二) 強(qiáng)度系數(shù) Ｋ值差異對(duì)拼焊板成形性能的影響 112
(三) 應(yīng)變硬化指數(shù) ｎ值差異對(duì)拼焊板成形性能的影響 114
(四) 厚向異性指數(shù) ｒ值差異對(duì)拼焊板成形性能的影響 116
二、拼焊板剛性凸模脹形有限元模型試驗(yàn)驗(yàn)證 119
三、不同板厚比條件下母材性能參數(shù)差異對(duì)綜合強(qiáng)度比的影響 121
(一) 不同板厚比下Ｋ值差異對(duì)綜合強(qiáng)度比的影響 121
(二) 不同板厚比下ｎ值差異對(duì)綜合強(qiáng)度比的影響 123
(三) 不同板厚比下ｒ值差異對(duì)綜合強(qiáng)度比的影響 124
四、母材性能參數(shù)與板厚的綜合匹配關(guān)系 126
(一) 母材性能參數(shù)與板厚匹配理論關(guān)系 126
(二) 母材性能參數(shù)與板厚匹配關(guān)系仿真 128
(三) 不同匹配關(guān)系下拼焊板變形非均勻性分析 130
參考文獻(xiàn) 131
第五章激光拼焊板焊縫的性能與仿真建模 132
一、概述 132
二、激光拼焊板焊縫的性能 132
(一) 激光拼焊板焊縫的宏觀形貌及微觀組織 132
(二) 激光拼焊板力學(xué)性能的確定 134
三、基于目標(biāo)位置的拼焊板初始焊縫位置預(yù)測(cè)模型 142
Ⅴ
(一) 雙拉變形條件下的解析模型 142
(二) Ｕ形件拼焊板初始焊縫位置預(yù)測(cè)模型 147
四、基于失效模式的焊縫建模 154
(一) 激光拼焊板焊縫建模方式 154
(二) 基于臨界板厚比的失效模式預(yù)測(cè) 156
(三) 不同焊縫建模方式的激光拼焊板材料參數(shù)范圍 163
參考文獻(xiàn) 178
第六章激光拼焊板沖壓成形數(shù)值仿真 181
一、激光拼焊板單向拉伸數(shù)值模擬中焊縫性能的影響 181
(一) 拼焊板焊縫材料參數(shù)對(duì)模擬結(jié)果的影響 181
(二) 基于兩種焊縫處理方式的拼焊板單向拉伸數(shù)值模擬 184
(三) 基于剛性連接拼焊板單向拉伸試件變形非均勻性理論分析及驗(yàn)證 186
二、汽車(chē)拼焊門(mén)內(nèi)板零件拉深成形案例分析 192
(一) 拼焊門(mén)內(nèi)板零件成形極限能力影響因素 192
(二) 拼焊門(mén)內(nèi)板沖壓成形有限元建模及驗(yàn)證 193
(三) 工藝參數(shù)對(duì)拼焊門(mén)內(nèi)板成形性能的影響規(guī)律 195
參考文獻(xiàn) 200
第七章汽車(chē)激光拼焊板的設(shè)計(jì)與應(yīng)用 201
一、汽車(chē)零件拼焊板設(shè)計(jì)需要滿足的要求及關(guān)鍵技術(shù) 201
(一) 汽車(chē)零件拼焊板設(shè)計(jì)需要滿足的要求 201
(二) 汽車(chē)拼焊板零件設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù) 206
(三) 拼焊板設(shè)計(jì)方法的適用范圍 209
二、拼焊板設(shè)計(jì)中母材等效替換的當(dāng)量模型 209
(一) 拼焊板母板材料參數(shù)對(duì)瞬時(shí)強(qiáng)度的影響規(guī)律 209
(二) 拼焊板母板材料參數(shù)對(duì)瞬時(shí)強(qiáng)度影響的敏感性 217
(三) 拼焊板母板材料參數(shù)的當(dāng)量模型 221
三、兼顧使用性和制造性的拼焊板輕量化設(shè)計(jì) 227
(一) 車(chē)門(mén)結(jié)構(gòu)及使用