가상 실험실을 통한 이중 상 강철의 본질 모델링

정확하고 효율적인 변형 반응의 특성화 및 모델링은 고급 금속 성형 공정 개발에 있어 매우 중요하다. 본 연구는 다상 전지체 변형 연성(CP) 및 고급 현상학적 모델링을 기반으로 복잡한 응력 상태에서 이중 상(DP) 강철의 복잡한 변형 반응을 모델링하기 위한 가상 실험실 지원 구조적 프레임워크를 제시한다. CP 기반 가상 시험 방법에서 운동 경화와 탄성 계수의 열화가 모델링되어 DP 강철의 진화하는 미세구조에 의해 유도되는 기계적 반응을 설명하는 능력을 개선한다. 이 프레임워크의 작업 흐름은 완전히 구축되고 수치적으로 구현되며, (i) 미세구조 특성화를 기반으로 한 대표 볼륨 요소(RVE) 생성, (ii) 다상 CP 모델 매개변수 식별, (iii) 탄성 계수 열화 예측, (iv) 다양한 응력 비율로 단축 장력 및 이축 장력에서 항복 응력과 플라스틱 잠재력 예측, (v) 역 장력 압축에서 응력-변형 곡선 예측을 포함한다. DP780 및 DP980을 사례 재료로 사용하여 해당 물리적 실험을 수행하여 가상 시험의 정확성을 검증하고, 가상 및 실험적 접근법 간의 좋은 일치를 보여준다. 실험적 및 가상 시험 모두 비선형 탄성, 비등방성 항복 및 운동 경화를 포함하는 고급 현상학적 구조 모델을 보정하는 데 사용된다. 보정된 모델은 유한 요소(FE) 코드에 구현되어 DP780 및 DP980 시트의 U-벤딩 과정에서 복잡한 변형 및 스프링백 거동을 예측한다. U-채널 부품의 성형 실험과 비교했을 때, 가상 보정된 모델은 검증되었으며 변형 및 스프링백 거동을 예측하는 데 좋은 성능을 보인다. 이 결론은 가상 실험실 지원 모델링 접근 방식이 모델 보정을 위한 대규모, 비싼, 접근하기 어려운 물리적 기계 실험을 대체할 수 있는 가능성을 뒷받침하며, 보다 효과적이고 효율적인 금속 성형 공정 분석을 가능하게 한다.