热-力-相变耦合下BR1500HS高强度钢热成形数值模拟(3)
表1-1 常见有限元分析软件
本构模型/时间积分 软件名称 开发者 国家
刚塑形材料模型 SHEET-3 Ohio州立大学 美国
CASHE KAIST 韩国
MFP2D/3D Catalunya大学 西班牙
弹塑性材料模型静力隐式算法 Dieka Twente大学 荷兰
ABAQUS H.K.S公司 美国
DEFORM Ohio Clumbus 美国
INDEED INPRO 德国
弹塑性材料模型静力显示算法 ROBUST 大阪大学 日本
ITAS-2D/3D RIKEN研究所 日本
DEFORM-3D有限元软件是美国Ohio Clumbus开发的一个集成环境内综合建模、成形、热传导和成形设备特性的模拟仿真分析软件，该软件包括强大的分析功能和前后处理器。适用于热、冷、温变形，提供富有价值的工艺分析数据。如：材料流动、模拟填充、锻造负荷、应力分析、晶粒流动、金属微观组织等发展情况。
DEFORM-3D软件主要功能简介：
1．模拟范围：预成形粗加工、二次成形、热处理、焊接等加工工艺。
2．能模拟的热处理工艺类型：正火、退火、淬火、回火、渗碳、蠕变、高温处理、相变、金属晶粒重构等。
3．模拟内容：能够精确预测硬度、金相组织体积比值（如马氏体、残余奥氏体含量含量百分比等）、残余应力或者含碳量等热处理工艺评价参数。
4．材料模型：弹性、塑形、弹塑性、刚体和粉末材料。
5．根据相硬度或者Jominy-Mehl数据能够精确预测热处理工艺处理后最终硬度分布。每个相变具有各自独立的弹性、塑形、温度和硬化等物理指数。相应的综合材料性能则有某一时刻各金相组织类型及其所占比例等因素决定。
DEFORM用来分析变形、传热、热处理、相变和扩散之间的复杂的相互作用，各种现象之间的耦合作用。利用这些模块，能分析复杂的耦合效应，如：由于塑形变形功引起的温度变化、加热软化、相变控制温度、相变应变、应力对相变的影响等。
由于本论文需要分析高强度钢板在热成形过程中的多场耦合复杂关系，而DEFORM-3D模块在该模块分析上优于其他软件，故在该论文中，采用的有限元分析软件是DEFORM-3D。
1.3 研究的目的及意义
高强度钢因其抗冲击性、抗碰撞性能、加工工艺和成本等方面较其他材料都具有优势，尤其是它的高强度、抗拉强度是其他普通钢的3～4倍。但由于传统高强度钢冷成形法通常很局限，一般只能生产几何形状简单的构件，冲压过程的冲压力很大且冲压件易回弹，易开裂。因此，高强度钢热成形技术作为一种新兴技术、新工艺，它有着广阔的应用前景。对于汽车工业，特别是汽车制造业而言，只有掌握了新技术、新工艺，才能更大程度的降低成本和提高劳动效率，才能更好的在市场中占得先机。一旦高强度钢板热成形技术成功的得到应用，将使汽车在安全性、环保性等方面提升自身产品[41]。此外，由于热冲压成形技术为解决高强度钢板在冷冲压条件下难以成形的问题指明了方向，利用该技术能大大降低成形时对设备的要求，并且能改善冲压零件的精度，提高钢板强度，降低零件的回弹和开裂，减少能耗。
但是目前仅通过试验很难从本质上认识热冲压成形，对其特点也未能得到很好的认识，很多的方法和理念尚未在实际中达到广泛应用。正是在这样的前提下，本课题针对淬火硬化高强度钢这一新材料在我国热冲压成形工艺运用方面的研究。
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