[发明专利]一种通过量纲分析建立镀层金属板失效机制图的方法

权利要求书

1.一种通过量纲分析建立镀层金属板在加工过程中失效机制图的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

(1)利用量纲分析的Π定理，建立镀层金属板加工成形过程中，失效时的冲压深度(冲程) h_failure 与加工过程的各种参数之间的无量纲关系,

hfailure=h(F,μ,rp,rd,d,Ec,σyc,vc,nc,tc,Es,σys,vs,ns,ts)]]>，

其中，F是压边力，μ是模具与板材之间的摩擦系数(冲头与板材，凹模与板材以及压边圈与板材之间的摩擦系数都是相同的)，r_p 是冲头的圆角半径，r_d是凹模的圆角半径，d是冲头与凹模的间隙，E，σ,ν,n和t分别表示材料的杨氏模量，屈服强度，泊松比，硬化指数和厚度，下标c和s分别表示是镀层和基底；

通过量纲分析，在不考虑参数之间耦合的情况下，在加工过程中对失效影响的参数为工艺参数，几何参数和材料参数；其中工艺参数包括：加工过程中的压边力 F，模具与板材之间的摩擦系数μ；得到无量纲的函数关系为：

hfailurets=Π(FEsts2,μ,rpts,rdts,dts,tcts,σycEs,EcEs,σysEs,ns,nc)]]>上述影响失效时冲程h_max的各种参数中，只有应力的量纲[E]和长度的量纲[t]的量纲是独立的，其他的参数均用这两个量纲独立的参数的指数积的形式表示，选取基底的杨氏模量E_s和基底的厚度t_s；

(2) 确定工艺参数无量纲函数Π₁的具体的表达式，选取若干组工艺参数(F，μ)，基于连续介质损伤力学的有限元数值模拟，从而得到最大的冲程与无量纲的工艺参数的离散数值点，建立最大的冲程与工艺参数无量纲函数的具体表达式如下：

hfailurets=Π1(FEsts2,μ)]]>；

(3) 通过具体的函数表达式，建立针对镀层金属薄板圆筒形部件冲压成形工艺参数的失效机制图。