This thesis is concerned with a rate-dependent isotropic-kinematic hardening model in tension-compression of advanced high-strength steel sheets. The proposed model is a new technical method for representing material properties more accurately to improve the accuracy of sheet metal forming simulation. Novel dynamic tension and compression test devices are established to measure material properties in sheet metal forming. With the novel devices, tension-compression hardening behaviors of TRIP980 and TWIP980 steel sheets are measured and investigated at various strain rates. A rate-dependent combined isotropic-kinematic hardening model is proposed to describe tension-compression hardening behaviors of advanced high strength steel sheets at various strain rates. The proposed model is formulated by incorporating the basic model of Chaboche type with rate-dependent functions of material parameters. In order to verify the proposed model, a high speed U-bending test has been performed for the TWIP980 steel sheet. The experimental results have been compared with those of high speed U-bending and spring-back simulation with four hardening cases: isotropic; isotropic-kinematic; rate-dependent isotropic; rate-dependent isotropic-kinematic hardening models. It is noted from the comparison that the rate-dependent isotropic-kinematic hardening model proposed demonstrates best prediction of spring-back after high speed U-bending process among the four hardening cases.
본 학위 논문은 고강도 강판의 인장-압축 경화 거동 모사를 위한 변형률속도 의존 등방-이동 경화 모델에 관한 연구이다. 제안된 모델은 보다 정확한 재료 물성을 반영할 수 있는 새로운 기술적 해결 방안으로 박판성형 해석의 정확도를 향상 시킬 수 있다. 박판성형 시 발생하는 재료의 경화거동을 측정하기 위하여 고강도 강판의 동적 인장 및 압축 시험 장치를 구축한다. 개발된 장치를 이용하여, 다양한 변형률속도 범위에서 TRIP980 및 TWIP980강판의 인장-압축 경화 거동을 측정 및 분석한다. 측정된 고강도 강판의 인장-압축 경화 거동을 모사하기 위하여 변형률속도 의존 복합 등방-이동 경화모델을 제안한다. 제안된 경화모델은 Chaboche 형태 모델과 변형률속도 의존 함수로 표현된 재료 계수를 통합한 형태이다. 제안된 경화모델을 검증하기 위하여 TWIP980 강판의 고속U-굽힘 시험을 수행한다. 시험결과와 4개의 경화모델(등방; 등방-이동; 변형률속도 의존 등방; 변형률속도 의존 등방-이동 경화모델)에 따른 고속U-굽힘 및 스프링백 해석결과를 비교한다. 4개의 경화모델에서 제안된 변형률속도 의존 등방-이동 경화모델이 고속U-굽힘 후 가장 높은 스프링백 예측성을 보인다.
