一、加载路径对弯曲件回弹影响的机理(论文文献综述)
刘国乾[1](2021)在《基于自阻加热的小曲率钛合金板带成形工艺研究》文中认为小曲率钛合金板带在航空航天等领域有着较大的市场需求,但由于其常温弯曲成形过程中回弹大,导致成形件的弯曲精度难以保证。为解决其常温成形性能差,同时传统模具加热的热成形工艺造成能源浪费、加工成本高、成形效率低的问题。本文以TC4钛合金板带为研究对象,结合钛合金具有的高电阻率、高熔点的特点,采用自阻加热的方式进行热成形工艺研究。本文展开了以下工作:(1)分析板带自阻加热产生焦耳热,建立自阻加热的温升理论模型,并针对加热过程中的散热问题,提出并确定了综合散热系数;根据小曲率塑性弯曲成形的特点,分析温度、时效时间等因素对回弹的影响,建立基于自阻加热的热弯曲成形回弹计算的理论模型。(2)对TC4板材进行不同温度条件下的力学拉伸实验,明确温度对钛合金的力学参数的影响;进行高温状态下的应力松弛实验,并结合实验数据,得到应力值随温度与时间变化的二元应力衰减函数。(3)设计并搭建TC4钛合金自阻加热实验平台,以TC4钛合金板材为原料进行自阻加热温升实验,确定了自阻加热实际升温效率。并结合实验数据,确定温升理论模型中的综合散热系数的具体数值。(4)利用ABAQUS有限元分析软件进行了不同截面尺寸型材的电-热耦有限元温度场仿真模拟。并结合成形工艺对模具及板材进行电-热-固耦合的有限元仿真,得到模具和板材弯曲后的温度场分布。(5)设计并搭建基于自阻加热的弯曲成形工艺实验平台,进行了不同曲率、不同温度、不同保压时间下的弯曲实验。并将实验结果与目标曲率半径及理论模型的计算值相对比,验证了成形方案的可行性。
张鑫龙[2](2021)在《高强钢异形管件开式低压充液压形变形规律研究》文中提出为了实现轻量化,近年来先进高强钢管件在轿车底盘和车身上的应用逐年递增。采用内高压成形技术制造高强钢异形管件,存在压力高、模具磨损严重和回弹大导致内凹无法展平等问题。针对该难题,提出了开式低压充液压形方法,结合力学分析、数值模拟和实验研究,以DP590高强钢管材为研究对象,研究异形截面管件充液压形过程的变形行为,分析充液压形的缺陷形成机制,研制了开式充液压形专用实验装置,进行了典型截面形状和不同截面压缩率的高强钢管件低压充液压形实验研究,为高强钢管件的成形提供新技术途径和理论指导。通过力学分析和数值模拟,揭示了矩形截面管件充液压形各阶段典型点的应力状态。充液阶段,管坯环向受拉,由于采用管内密封,轴向受力很小可忽略。垂直压形阶段,截面由圆形变为跑道形,直边外侧受压、内侧受拉,应力中性层向外偏移;半圆区外侧受拉、内侧受压,应力中性层向外偏移。水平压形阶段,截面由跑道形变为矩形,直边中部环向受压,两侧环向受拉;圆角环向受压。研制出管材低压开式充液压形实验装置,该装置能实现随动密封、压力可控、双向开模。解决了开式模具合模前管材动态密封的关键技术问题,建立了内压与压块压下量、管内体积压缩率之间的定量关系,可根据设定加载路径对内压以及各活动压块实现闭环控制。充液压形通过模具推挤使管坯贴模成形,内压转为辅助支撑作用,成形相对圆角半径4的DP590矩形截面管件所需内压为13.5MPa,仅为内高压成形的10%。通过对等周长矩形截面管件进行充液压形实验研究,揭示了充液压形工艺的主要缺陷形式,即管件截面圆角不均和直边屈曲内凹。揭示了圆角不均的力学原因:管坯四条直边与压块或模具接触产生的摩擦力大小不同,使得截面四个圆角所受的弯矩和环向力存在差异,进而导致圆角半径不等。为了降低摩擦的影响,提出了两步翻转充液压形方法。在相同润滑条件下,相比一步压形件,两步压形件圆角不均率降幅达64.2%。通过变周长异形截面管件充液压形实验研究了三种典型形状截面的变形行为。截面直边压缩时,材料受到摩擦力的阻碍,难以从压块一侧均匀流向模具一侧,由此使得直边壁厚由压块至模具逐渐变小。为改善摩擦引起的壁厚近均匀分布特性,通过弹塑性力学理论研究了无内压条件下直边发生屈曲的临界条件,压块压下量达到临界值之前,直边长度短、抗弯模量大,无屈曲内凹。基于此提出了阶梯升压开式充液压形,该方法第一步无内压、第二步内压恒定,第一步压下量为屈曲临界压下量。在18MPa内压下,获得了相对圆角半径1.5、截面周长压缩率5%的矩形截面管件,对比恒压加载,前者壁厚均匀性提高了17%。
李婷[3](2020)在《人工时效时间及预拉伸对6061铝合金弯曲变形回弹行为的影响研究》文中研究说明铝合金成形工艺广泛应用于汽车行业用于制造车身、面板、底盘等多种零部件,而在成形过程中,加工工件可能会出现回弹、开裂、截面变形等缺陷。为了避免在进行大批量零件生产时出现大范围的零件加工缺陷,需要对弯曲成形工艺进行深入的研究。本文以6061铝合金轧制板材为研究对象,通过INSTRON5966型电子万能试验机对经过固溶处理的6061铝合金板材和人工时效处理1h、2h、4h和8h的6061铝合金板材进行准静态拉伸和三点弯曲试验,结合DIC(DigitalImageCorrelation,DIC)设备实时获得试样在塑性变形过程中的弯曲曲率分布,利用LS-DYNA有限元分析软件对6061铝合金板材弯曲以及回弹的过程进行模拟。研究了该金属材料在不同人工时效条件下的弯曲成型性能,讨论了硬化指数n、硬化系数K等材料参数对6061铝合金板材弯曲回弹、应力分布、截面变形的影响。研究表明:固溶热处理能明显提高6061铝合金板材的塑性变形能力,提高试样的延伸率。经过固溶处理的板材的加工硬化指数n最大,经过人工时效处理的6061铝合金板材的加工硬化指数n迅速减小,并且人工时效时间越长,加工硬化指数n越小。随着人工时效时间的增长,6061铝合金试样的强度得到提升,加工硬化率逐渐变大,同时在变形过程中容易出现缩颈现象。T6铝合金板材上表面的等效压应力和下表面的等效拉应力均随着人工时效时间的增加而逐渐增大,并且差值逐渐增大,从而导致回弹量增大。应变硬化系数K的增大促进了厚度的不均匀分布和截面的畸变。为模拟板料真实成型过程,本文采用先预拉伸后三点弯曲的实验方法针对6061铝合金板材的弯曲成型问题进行研究。首先,对6061铝合金试样在准静态条件下进行单次预拉伸和循环预拉伸试验,依次加载的预拉伸量分别为2mm,4mm,6mm,8mm。然后对经过预加载的试样进行三点弯曲试验。分析6061铝合金板材在加载—卸载的循环加载过程中的力学性能,研究不同塑性应变程度的材料弹性模量的变化规律及其对弯曲性能的影响。并根据不同预拉伸的试样的二次拉伸流动应力曲线,初步获得了考虑预应变的材料本构模型。研究表明:随着塑性变形的不断加大,6061铝合金的非弹性回复行为逐渐变大,弹性模量E的值不断减小,弯曲的回弹角度逐渐变大。
林琳[4](2020)在《大型厚板件的摆动冲头多点成形工艺研究》文中进行了进一步梳理金属板材成形行业中的多样化、快速精确成形一直是该领域中的难点所在,尤其是大型厚板件的成形,现有的加工方法存在着劳动强度大、生产周期长及成形精度低等劣势。多点成形作为一种具备离散化可重构模具型面的板材柔性成形技术,能够实现各种复杂形状、尺寸零件的快速成形。而摆动冲头多点成形则在此基础上对冲头进行优化设计,利用冲头在成形过程中与板材自适应贴合的特点,进一步提高了零件的表面质量与成形精度,同时拓宽了多点成形在板材厚度及曲率上的成形极限。研究大型厚板件在摆动冲头多点成形设备上的成形特点,对于车辆、船舶、建筑等行业的发展具有重要意义。本文的主要研究内容如下:1、摆动冲头多点成形原理与有限元模型建立基于多点成形设备的特点,对摆动冲头多点成形设备上的摆头装置进行介绍。阐述板材弹塑性有限元理论与厚板弯曲变形理论,以大型双曲率厚板件与球面厚板件为例,建立摆动冲头多点成形有限元模型,讨论模型中涉及到的材料力学性能参数、接触属性、载荷控制、约束条件及单元网格划分等问题。2、大型船体外板分段成形工艺研究探讨大型双曲率船体外板在摆动冲头多点设备上进行分段成形时重叠区大小、过渡区设计和成形顺序对质量的影响。研究表明:合理的重叠区在保证生产效率的前提下可减轻分段处塑性变形的剧烈程度;在有效成形区与未变形区之间设计过渡区,通过控制过渡区的曲率和高度差变化,可使板料流动更均匀,实现较为光滑的过渡连接,有效消除未设计过渡区时易出现的起皱、交界痕等缺陷;基于所设计的变形协调过渡区,对厚板件进行单向分段成形时,零件出现了加工硬化区且难以成形,而对厚板件进行从两端至中间的分段成形,则可获得残余应力、应变较低,形状精度较高,能完全成形的零件,以该方式进行实验,得到的零件质量与模拟结果相符。3、厚板零件成形时产生的直边效应及其控制方法以柱面件为例,分析零件成形后在边缘处出现直边效应的原因,并通过数值仿真研究余料、摆动冲头尺寸及基本体排布方式对直边效应的控制效果。结果表明:直边效应的产生来自于板件边缘区域上下摆头的非平衡力,且随着厚度及成形曲率的增加,该现象会更加明显;在保证目标形状的基础上增添余料可提高零件所需尺寸边缘处的成形精度,但当余料尺寸到达一定值后,边缘处的精度不能再提高;采用不同截面半径的摆动冲头进行成形,当不同尺寸冲头产生的有效成形面积接近时,改善效果不明显;在两种非对称排布的基本体下成形板材零件,通过优化应力状态,增加零件表面轮廓的连续性,均达到了改善直边效应的目的。4、摆动冲头多点成形厚板件时的回弹分析对不同材料、厚度的变曲率曲面件和不同厚度、曲率半径的球面件进行回弹数值模拟,对比零件特征位置上最大回弹量的变化趋势。探究不同反复成形路径对球面件回弹的影响,并对双曲率零件进行回弹计算,以鞍形件为例进行回弹补偿模拟。结果表明,随厚度增加,高强钢变曲率曲面件相邻厚度之间的回弹量减幅变缓;保持变曲率曲面件形状不变,相应厚度Q345零件的最大回弹量均远小于高强钢零件,且随厚度增加,Q345零件在x方向上边缘与中间处回弹量差值的变化趋势和高强钢零件有所不同;不同曲率球面件的回弹量随曲率减小而增加;采用反复成形方法可有效降低零件的回弹量,最优的反复成形路径达到了零件的技术要求;对鞍形件进行回弹补偿计算与模拟,得到了成形精度较高的零件。
施伟[5](2020)在《TA2/T2钛铜双金属复合管绕弯的截面畸变及填充研究》文中指出随着经济的发展和传统产业转型升级,双金属复合弯管在石油、电器、核电、航空、船舶等现代工业领域使用的频次越来越高,因此迫切的需要研究双金属复合管数控绕弯成形技术。本文采用实验研究、数值模拟与理论分析相结合的方法,主要以34×3×R102mm的TA2/T2钛铜双金属复合管为研究对象,系统研究了数控绕弯成形应变场分布,模具的工艺参数对复合管数控绕弯截面畸变的影响以及尺寸效应等问题。主要研究内容和结论如下。(1)为了准确模拟TA2/T2双金属复合圆管绕弯成形过程,采用四种试样进行了单向拉伸实验,分别获取了弹性模量E、屈服强度、强度极限、延伸率等基本力学性能参数,并建立了TA2/T2双金属复合管材料的本构模型,采用=0+幂指数函数可以描述试样获取的塑性应力—应变曲线;从截面畸变和回弹的预测的角度验证了采用TA2圆管/T2圆管试样获取的材料本构模型有限元模型的可靠性;基于所建有限元模型,研究了钛铜双金属复合管数控绕弯成形过程中的应变分布规律,发现周向应变相对于切向应变和厚向应变较小,覆管和基管的外侧截面变化量的都大于内侧,复合管内侧相比于外侧的三向应变分布更为为规律。(2)芯棒伸出量为3mm、11mm、15mm时,基-覆管截面畸变率过大或发生鼓包,故选用芯棒伸出量7mm最为合适;不使用芯头时截面畸变接近5%,使用芯头时,基-覆管截面畸变都控制在2%以内;使用刚性芯模时和弹性芯模时,复合管基管和覆管的截面畸变率都控制在5%以内,使用刚性芯模,基管T2的畸变率和覆管TA2的畸变率差距最大为0.75%,使用PVC弹性芯模更好的抑制复合管起皱、分层受截面畸变影响的现象;随着侧推速度的增加,覆管最大截面畸变从9.78%下降到2.02%,基管的最大截面畸变从10.06%下降到1.66%;随着压块和覆管摩擦系数的增加,复合管覆管和基管的截面畸变率略有降低;大角度弯曲的复合管由于加工硬化,后面部分变形难度增大;选取助推速度Vp、压块与复合管摩擦系数μp、防皱块与复合管摩擦系数μw和芯模与复合管摩擦系数μm四个因素各三个水平进行了正交实验,结果表明最佳参数组合为Vp=59.5mm/s,μp=0.23,μw=0.1,μm=0.02,所得最大变形值Δδhmax=0.7913%,比正交表中所有结果小。(3)钛铜双金属复合管随着D的增加,覆管的最大截面畸变率由6.06%增加为7.24%,基管由7.45%增加为8.84%;分别选取覆管厚度和基管厚度各为1mm、1.5mm、2mm进行模拟实验,研究发现复合管基管的壁厚变化比覆管对截面畸变的影响更为显着;在D/t和GU/TA不变的前提下,随着D的增加,覆管的最大截面畸变率由8.96%降低为7.91%,基管由9.84%降低为8.84%,壁厚t的增加比直径D的增加对截面畸变的影响更为显着。
孙磊[6](2020)在《6063铝合金变径管轴向充压镦形规律研究》文中指出管材内高压成形是一种先进的轻量化制造技术,广泛应用于汽车、航空航天等领域空心变截面构件的制造。但是,由于内高压成形以拉伸变形为主,成形过程中不可避免的出现壁厚减薄和壁厚分布不均匀。针对管材内高压成形壁厚减薄的问题,本文提出了将压缩变形和内高压成形相结合的管材轴向充压镦形技术,其核心思想是在内压支撑下通过施加轴向位移对管材进行压缩变形,使其长度缩短,壁厚增加。以6063铝合金为研究对象,研制了轴向充压镦形的实验装置,通过理论分析、有限元模拟和实验研究,系统的分析了管材轴向充压镦形的塑性变形规律、壁厚分布规律和起皱机制,为管材轴向充压镦形的应用提供理论指导。通过对镦形过程中管材不同区域的应力状态的研究,分析了不同区域的塑性变形顺序,揭示了壁厚减薄率降低的机理。在初期胀形中虽然大径区和过渡区出现了壁厚减薄,但在镦形过程中,减薄最严重的大径区等效应力始终最大而先进入塑性变形,然后向过渡区扩展,最后是送料区,即管材各区域在镦形过程中的变形顺序为:大径区优先,过渡区次之,最后是送料区,从理论上证明了轴向充压镦形可以降低管材的壁厚减薄率。给出了管材轴向充压镦形缺陷和失效形式。针对圆角填充阶段的下圆角起皱现象,建立了轴对称力学模型,揭示了圆角填充过程中起皱的机理并给出了抑制起皱所需内压的变化规律。圆角填充过程中,圆角弯曲变形产生的竖直推力大于内压和摩擦的共同作用时,推动过渡区材料向轴线方向滑动,牵连附近材料发生凹陷。针对镦形过程中的直壁起皱现象,建立内压和环向刚性约束共同作用下管材起皱分析模型,分析了半径、壁厚、径厚比和管材力学性能等工艺参数对临界起皱内压的影响规律。通过理论分析结合有限元模拟,给出了管材镦形阶段的临界起皱加载路径,并进行了实验验证。当内压大于临界起皱内压时可以避免管材直壁起皱,实现稳定的轴向压缩变形。研究了管材轴向充压镦形的壁厚变化规律,分析了几何形状和摩擦系数对壁厚分布的影响规律。管材轴向充压镦形时通过轴向压缩变形可显着降低壁厚减薄率,对于变径率30%的变径管,其最大壁厚减薄率降至6%以内。同时,轴向充压镦形消除了大径区由有益皱导致的锯齿状壁厚分布,提高了大径区的壁厚分布均匀性。通过力学分析和有限元模拟揭示了管材镦形阶段出现过渡区减薄率不降低和大径区末端壁厚局部增大的机理:镦形过程中过渡圆角区由于几何边界条件导致支反力显着增大,改变了其径向应力的分布,降低了过渡圆角区的等效应力,导致该区域塑性变形困难。过渡圆角区变形困难不仅阻碍了大径区材料向过渡区的流动,导致过渡区壁厚不发生变化,同时也阻碍了过渡圆角区与大径区交界处材料的径向流动,改变了大径区末端的应力分布,导致其发生不均匀变形,造成壁厚局部增大。提出了先大圆角半径成形后圆角填充的改善方法,通过增大过渡圆角半径可以改善大径区末端的等效应力分布,使大径区末端的变形变得均匀,消除了壁厚局部增大,提高了壁厚均匀性。设计和制造了大变径率双阶梯管多步轴向充压镦形的模具装置,分析了管材成形能力提高的机理,采用多步轴向充压镦形获得了最大变径率70%的双阶梯变径管。研究了管材轴向充压镦形的圆角填充行为,获得了极限相对圆角半径Rlim/t小于1的圆角。圆角填充过程中,通过施加轴向位移对管材未贴模圆角区产生轴向压应力,在内压的共同作用下产生弯曲变形,向圆角区进行填充,提高了管材圆角填充能力提。分析了管材轴向充压镦形过程轮廓形状变化规律,揭示了轴向充压镦形降低回弹,提高管材形状精度的机理。在镦形阶段,轴向压缩变形改变了管件波峰和波谷处的轴向应力状态,将波峰内层和波谷外层的拉应力转变为压应力,使厚度方向上的轴向应力分布变均匀,降低了内外层轴向应力差,从而降低了回弹。
崔振美[7](2020)在《针对凸曲面零件成型回弹问题的模具设计仿真系统开发》文中进行了进一步梳理冲压成型工艺广泛地应用在汽车、船舶和飞机等制造中,冲压成型零件的回弹问题大大影响了零件的成型精度。冲压零件种类繁多,回弹问题也各有不同。对于简单的曲面零件,很多学者研究提出了回弹前后回弹角或曲率半径关系的公式来预测回弹,可以直接进行计算求得模具型面;对于一般三维曲面的模具型面设计,这种计算是相当复杂和困难的,使得有限元法数值模拟技术在模具型面设计中的应用越来越广泛。本文针对冲压件中的凸曲面类零件的回弹问题,做了如下研究。首先,基于ABAQUS分别分析了单向曲率曲面、双向曲率曲面和球面三类典型凸曲面零件的回弹情况,并以球面零件为例讨论了影响凸曲面类零件回弹的因素。其次,在回弹的基础上研究了修正回弹的模具设计方法,并采用节点位移反向补偿法来补偿模具型面,并在三类回弹后的凸曲面零件基础上验证了该方法的补偿效果;为探究迭代补偿的效果,对三类凸曲面零件模具进行迭代补偿,并对比了每次补偿的补偿率。再次,对于最终得到的满足精度要求的模具型面网格节点数据,基于NURBS理论对数据点采用插值法进行曲面反求,使曲面经过所有的数据点,并在UG软件中实现。最后,考虑到实际工程中操作人员对于工具软件的操作熟练度和由于迭代带来的重复性操作,本文基于VB.net将ABAQUS和UG在零件冲压回弹分析和曲面拟合中所用到的功能集成到一个软件中,开发出了针对凸曲面零件补偿回弹的模具设计仿真系统。
凌伟文[8](2020)在《SUS304不锈钢薄板的微弯曲回弹数值仿真建模及实验研究》文中研究表明微型化机械产品以其体积小、重量轻、能耗低等优点在微电子元器件、航空航天装备、新能源装备等领域获得了广泛应用。金属微塑性成形具有高精度、高效率、低成本等突出优点,逐渐成为微型化机械产品的重要制造方法。然而,当前微塑性成形过程中尺度效应对金属塑性成形规律的影响尚缺乏系统的研究。因此,本论文在NSFC-浙江两化融合联合基金项目“多孔金属-波纹基板层叠型自热重整制氢微反应器设计与制造基础研究”(编号:U180920041)和浙江省科技计划项目“高性能车用质子交换膜氢燃料电池电堆关键技术研究”(编号:2018C01053)的支持下,针对SUS304不锈钢薄板的微弯曲成形,开展了考虑晶粒晶界微观结构的本构建模和仿真分析,分析了材料微观结构对薄板成形性能影响的机理,通过实验研究了模具参数对燃料电池并排流道弯曲成形性能的影响。论文完成的主要研究工作如下:第1章:阐述了本论文的研究背景及意义,综述了国内外关于金属微塑性成形技术、金属微塑性成形尺度效应及薄板微弯曲成形的研究现状,总结了目前存在的问题,进而提出了本论文的研究内容以及框架。第2章:通过SUS304不锈钢薄板的单向拉伸实验研究了试样厚度、晶粒大小及二者比值对材料流动应力的影响。设计了薄板微弯曲成形模具并搭建了相应的微弯曲实验平台,通过微弯曲实验研究了试样厚度、晶粒大小及二者比值对材料流动应力和弯曲回弹角大小的影响规律。第3章:在表面层模型的基础上,建立了考虑晶粒的晶界微观结构的SUS304不锈钢材料本构方程,并通过Vironoi方法完成了材料晶粒晶界仿真几何模型的构建,利用Abaqus有限元软件的二次开发功能,基于多晶塑性理论建立了不锈钢薄板微弯曲成形过程有限元模型。第4章:基于实验参数建立了考虑晶粒的晶界结构的仿真模型,进行仿真分析,将仿真结果同实验数据进行对比,验证考虑晶粒晶界结构的本构模型和基于改进的Vironoi方法构建的材料模型的正确性,并对仿真结果进行分析,提出弯曲角变化规律的微观解释。第5章:设计了具有不同参数的成形模具并搭建了相应的实验平台,开展了燃料电池双极板特征区域并排多流道微弯曲成形实验,研究了模具圆角、凸凹模间隙、凸模宽度和流道数目等对流道弯曲成形性能的影响。第6章:总结了论文的主要研究工作,并展望了未来的研究工作。
翟长盼[9](2019)在《Steel/CFRP层合材料弯曲成形及回弹行为研究》文中提出新型轻质材料的使用成为汽车行业应对能源短缺及环境污染问题的一项关键技术。本文提出将汽车行业中常用的两种轻量化材料高强度钢板(High Strength Steel,简称HSS)与碳纤维增强复合材料(Carbon Fibre Reinforced Polymer,简称CFRP)结合以获得综合性能更加优异的Steel/CFRP层合材料车体构件。目前,关于单一金属板料的冲压回弹问题已经进行了大量研究,而对纤维金属层合材料的回弹研究却很少见。因此本课题基于车身构件在冲压成形中常出现的回弹问题,对由钢板与碳纤维增强复合材料交替铺设而成的Steel/CFRP层合材料进行温热弯曲成形实验,研究成形后弯曲构件的回弹行为,主要研究内容如下:(1)分析了单一金属板料、纤维金属层合材料弯曲成形及回弹理论;设计了Steel/CFRP层合材料弯曲成形实验研究方案,并基于成形要求、实验方案,自主开发了具有成形、加热、温控、凸模可换等功能特点的弯曲成形模具;利用所设计模具完成了纯钢板、纯碳纤维增强复合材料及Steel/CFRP层合材料的U型弯曲实验;(2)对纤维方向、CFRP层数、凸模圆角半径影响的Steel/CFRP层合材料U型件弯曲回弹进行了定量比较及定性分析,探究了上述各因素对Steel/CFRP层合材料U型件弯曲回弹的影响规律及影响机理,结果表明:可以通过增加[0°]纤维方向的CFRP层数,增加CFRP总层数及采用合适的凸模圆角半径成形出较高形状精度和成形质量的Steel/CFRP层合材料U型件;(3)比较了纯碳纤维增强复合材料弯曲件、Steel/CFRP层合材料弯曲件的成形能力;描述了二者的成形特点以及Steel/CFRP层合材料弯曲件弯曲部位的界面结合状态,并分析了产生相关成形特点及界面结合状态的原因;(4)建立了Steel/CFRP层合材料本构关系模型,利用单向拉伸实验确定了模型参数及基本性能参数;在ABAQUS软件平台上,对弯曲成形及回弹过程进行了仿真模拟,将所得仿真回弹值与实验测量值比较发现:不同因素影响的仿真回弹值变化趋势与实验所得回弹值变化趋势具有较高的一致性;(5)基于板材弯曲回弹理论及相关合理假设,提出了Steel/CFRP层合材料弯曲回弹预测模型;结合实验所得回弹值,采用曲线拟合方法,确定了纤维方向、CFRP层数及凸模圆角半径影响的模型参数,建立了上述各因素影响的Steel/CFRP层合材料弯曲回弹预测模型;将预测模型计算值与实验所得回弹值进行比较,结果表明:所建预测模型具有较好的预测精度,预测值与实验值符合度在88%以上。
孔晓华[10](2019)在《基于径向分块压边方法的板材拉深成形理论及工艺研究》文中进行了进一步梳理板材成形技术越来越广泛地应用于以汽车制造为主的各个工业领域,大量新工艺板材得到广泛利用,改进现有成形工艺或开发新工艺来推动板材成形制造技术的进步是有重要意义的。拉深是板材成形的基本变形方式之一,压边力及其控制方法是影响成形过程的重要因素。压边力控制技术是板材冲压成形和成形设备的共性关键技术,对相关问题进行深入研究,进一步揭示起皱机理,开发新的成形工艺方法有积极意义。针对轴对称件和方盒形件的拉深成形,对应力应变分布规律、临界压边力、不同压边方法抑制起皱和改善成形效果等问题进行研究,主要包括:板材轴对称成形应力应变分布规律的直接积分参数解法;圆筒形件径向分块压边方法和曲面凹模相结合的拉深工艺;对方盒形件采用径向分块压边方法及改进的复合分块压边方法拉深工艺,采用合适的加载方式,实现分块压边载荷的独立加载,并分析主要变形条件对起皱、破裂及成形极限等的影响。首先,在薄板理论、平面应力和比例加载等条件下,采用直接积分参数解法,分析了圆筒形件、圆锥形件以及一般轴对称曲面零件应力应变分布的求解过程,并计算了任意曲面零件轴对称拉深成形应力应变分布结果,采用实验方法对圆筒形件拉深成形进行了验证,理论计算与实验结果基本吻合。以薄板理论和增量理论为基础,在较少假设条件下,分析得到了一般轴对称曲面零件成形等效应变增量的微分方程。根据泰勒级数展开式和积分定义给出了逐步直接积分参数解法,并计算了圆筒形件和圆锥形件拉深成形的应力应变,理论计算值更接近于实验结果。其次,以圆筒形件拉深成形为研究对象,分析了临界压边力数学表达式及法兰区的皱纹模型。采用有限元模拟和实验方法,对圆锥形凹模径向分块压边的圆筒形件拉深工艺进行了研究,并选用08Al、AA5754和AA6061板材,分析了径向分块压边方法结合多种锥角凹模的拉深成形工艺。实验结果表明,在合适的工艺条件下,这3种板材的极限拉深系数分别是0.373、0.410和0.431。理论分析、有限元模拟和实验研究都表明,该拉深工艺能有效提高圆筒形件的拉深成形极限。再次,分析了方盒形件皱纹模型的数学表达式,并计算了临界压边力。根据法兰区厚度分布规律确定了径向分块压边圈的分块位置。选用直径223 mm的ST12板料,模拟了方盒形件在径向分块压边条件下的拉深成形过程,分析了主要因素对成形过程的影响。有限元模拟和实验研究结果都表明,该方法可以一定程度上改善抑制起皱的效果和提高成形极限。最后,在局部约束条件下对圆筒形件和方盒形件拉深的法兰区起皱情况进行了有限元模拟和实验研究,并分析了起皱机理。板料在成形过程中的起皱不仅与所受应力状态有关,还与约束条件有关,进一步说明了采用分块压边方法的有效性。针对方盒形件的拉深成形问题,将周向分块和径向分块压边方法相结合,提出了复合分块压边方法。采用正交试验与有限元方法分析得到了各压边块的压边力分配比。选择1.0 mm厚的SPCC板材,分别在常压边力和变压边力条件下进行了有限元模拟,最大可成形板料直径分别为221 mm和253 mm,成形后最小厚度分别为0.513mm和0.493 mm。设计并制造了方盒形件复合分块压边拉深实验模具,实现了复合分块拉深的常压边力和变压边力加载方式。方盒形件在复合分块压边条件下进行了拉深实验,在常压边力和变压边力时可成形低碳钢板材(1mm厚的SPCC)的最大直径分别为213mm和231 mm的方盒形件。通过对轴对称件和方盒形件的成形理论及拉深工艺研究可得,采用径向分块压边方法的轴对称件拉深和采用复合分块压边方法的方盒形件拉深,均能有效提高抑制起皱的效果,并一定幅度地提高板材的拉深成形极限和工件的表面质量。
二、加载路径对弯曲件回弹影响的机理(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、加载路径对弯曲件回弹影响的机理(论文提纲范文)
(1)基于自阻加热的小曲率钛合金板带成形工艺研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究目的与意义 |
1.1.1 课题研究背景 |
1.1.2 课题研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 自阻加热技术研究现状 |
1.2.2 小曲率弯曲成形工艺研究现状 |
1.2.3 钛合金板带成形理论研究现状 |
1.3 本文主要研究内容 |
第2章 自阻加热温升及弯曲回弹计算 |
2.1 引言 |
2.2 自阻加热理论温升计算 |
2.2.1 自阻加热理论计算 |
2.2.2 传热学理论 |
2.2.3 散热条件的确定 |
2.3 自阻加热成形理论分析 |
2.3.1 时效效应对成形效果的影响 |
2.3.2 电致塑性对成形效果的影响 |
2.4 基于成形工艺的回弹角计算 |
2.4.1 成形工艺的确定 |
2.4.2 基于高温与应力松弛时效理论下的回弹计算 |
2.5 本章小结 |
第3章 热弯曲成形计算的力学参数的确定 |
3.1 引言 |
3.2 TC4 钛合金不同温度下力学性能的实验确定 |
3.2.1 Zwick/Roell Z010微拉伸实验设备 |
3.2.2 实验方案与实验目的 |
3.2.3 实验结果及数据处理 |
3.2.4 结果分析与屈服函数拟合 |
3.3 应力松弛时效成形参数的确定 |
3.3.1 RDL应力松弛实验 |
3.3.2 实验方案与实验目的 |
3.3.3 实验数据及处理 |
3.3.4 热弯曲成形模型中时效参数的确定 |
3.4 结果分析 |
3.4.1 实验结果分析 |
3.4.2 热弯曲成形模型参数的确定 |
3.5 本章小结 |
第4章 基于自阻加热温升计算的参数确定 |
4.1 引言 |
4.2 实验方案及实验目的 |
4.3 自阻加热实验平台的搭建 |
4.4 实验数据处理 |
4.4.1 温升曲线的提取 |
4.4.2 基于实验的综合散热系数的确定 |
4.5 结果分析 |
4.6 本章小结 |
第5章 基于ABAQUS的三维有限元数值模拟 |
5.1 引言 |
5.2 ABAQUS数值模拟的数据条件 |
5.3 TC4板材的ABAQUS电-热耦合温度场仿真 |
5.3.1 不同长度板材的温度场仿真 |
5.3.2 不同厚度板材的温度场仿真 |
5.3.3 不同宽度板材的温度场仿真 |
5.4 基于成形工艺的ABAQUS电-热-固耦合的数值模拟 |
5.5 本章小结 |
第6章 自阻加热成形效果的验证分析 |
6.1 引言 |
6.2 成形实验平台的搭建 |
6.2.1 成形模具的制作 |
6.2.2 试件处理与测温系统 |
6.3 实验方案与曲率提取 |
6.3.1 实验方案的确定 |
6.3.2 弯曲成形后的曲率提取 |
6.4 实验结果处理分析与验证 |
6.4.1 实验结果分析 |
6.4.2 实验结果的理论验证 |
6.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
致谢 |
(2)高强钢异形管件开式低压充液压形变形规律研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.2 高强钢管材的应用现状 |
1.3 管材液压成形研究进展 |
1.3.1 管材内高压成形 |
1.3.2 管材径压胀形 |
1.3.3 管材闭式充液压形 |
1.4 管材压缩失稳与屈曲行为研究进展 |
1.5 课题研究的意义和主要内容 |
第2章 开式充液压形过程力学分析 |
2.1 引言 |
2.2 开式充液压形原理 |
2.3 开式充液压形过程应力分析 |
2.3.1 初始加压阶段 |
2.3.2 垂直压形阶段 |
2.3.3 水平压形阶段 |
2.4 开式充液压形过程应变与壁厚变化趋势分析 |
2.4.1 初始阶段 |
2.4.2 垂直压形阶段 |
2.4.3 水平压形阶段 |
2.5 主要工艺参数 |
2.5.1 极限支撑内压 |
2.5.2 压形力 |
2.5.3 管端推力 |
2.6 本章小结 |
第3章 高强钢等周长矩形管开式充液压形过程研究 |
3.1 引言 |
3.2 材料与研究方案 |
3.2.1 实验材料 |
3.2.2 试件与研究方案 |
3.3 开式充液压形实验装置研制 |
3.4 矩形截面管件充液压形实验研究 |
3.4.1 不同压形阶段截面形状变化 |
3.4.2 试件截面尺寸与缺陷 |
3.4.3 壁厚变化规律 |
3.5 充液压形数值模拟与圆角不均的机理分析 |
3.5.1 数值模拟模型 |
3.5.2 应力分布规律 |
3.5.3 压形力变化规律 |
3.5.4 矩形截面圆角不均机理 |
3.6 矩形截面管件两步翻转充液压形研究 |
3.6.1 两步翻转充液压形原理 |
3.6.2 截面形状与尺寸 |
3.6.3 内高压成形和充液压形应力比较 |
3.7 本章小结 |
第4章 高强钢变截面周长管开式充液压形过程研究 |
4.1 引言 |
4.2 试件形状与研究方案 |
4.2.1 试件形状 |
4.2.2 研究方案 |
4.3 变周长矩形截面管件充液压形实验研究 |
4.3.1 典型缺陷 |
4.3.2 形状分析 |
4.3.3 壁厚变化规律 |
4.3.4 圆角半径变化规律 |
4.4 变周长复杂截面管件充液压形实验研究 |
4.4.1 形状分析 |
4.4.2 壁厚变化规律 |
4.5 阶梯升压开式充液压形临界压下量 |
4.6 变截面周长管件充液压形数值模拟 |
4.6.1 应力分析 |
4.6.2 壁厚变化规律 |
4.6.3 压形力变化规律 |
4.7 本章小结 |
结论 |
创新点 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
个人简历 |
(3)人工时效时间及预拉伸对6061铝合金弯曲变形回弹行为的影响研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 弯曲成型国内外研究现状 |
1.3 变应变路径加载研究现状 |
1.4 铝合金板弯曲成型数值模拟方法概述 |
1.5 本文研究主要内容 |
第二章 6061铝合金弯曲变形试验研究 |
2.1 热处理-弯曲实验 |
2.2 预应变-弯曲实验 |
2.3 本章小结 |
第三章 人工时效时间对6061铝合金弯曲变形的影响 |
3.1 人工时效时间对拉伸力学性能的影响 |
3.2 SEM扫描电镜断口观察 |
3.3 弯曲变形性能 |
3.4 弯曲变形区域的曲率分布 |
3.5 有限元数值模拟 |
3.6 材料参数对回弹和截面畸变的影响 |
3.7 本章小结 |
第四章 预拉伸对6061铝合金力学性能的影响 |
4.1 拉伸力学性能 |
4.2 弯曲变形行为 |
4.3 本章总结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简介 |
(4)大型厚板件的摆动冲头多点成形工艺研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 厚板件成形方法概述 |
1.2.1 机械冲压成形 |
1.2.2 水火弯板成形 |
1.2.3 激光弯曲成形 |
1.2.4 高频感应加热成形 |
1.2.5 摆动冲头多点成形 |
1.3 摆动冲头多点成形简介 |
1.3.1 多点成形的提出与发展 |
1.3.2 摆动冲头的结构设计 |
1.4 板材成形数值模拟的发展与应用 |
1.4.1 板材成形数值模拟发展概况 |
1.4.2 多点成形数值模拟发展概况 |
1.5 选题意义及主要研究内容 |
1.6 小结 |
第2章 板材成形有限元理论及模型建立 |
2.1 引言 |
2.2 板材塑性成形有限元理论 |
2.2.1 有限元求解算法 |
2.2.2 弹塑性材料的本构关系 |
2.3 厚板弯曲理论 |
2.3.1 Ressiner厚板理论 |
2.3.2 考虑剪变形的位移场计算 |
2.3.3 考虑剪变形的板材弯矩计算 |
2.4 摆动冲头多点成形有限元模型建立 |
2.4.1 材料参数 |
2.4.2 边界条件 |
2.4.3 网格划分 |
2.4.4 有限元模型 |
2.5 小结 |
第3章 船体外板分段成形工艺研究 |
3.1 引言 |
3.2 多点分段成形理论及建模 |
3.2.1 分段成形理论 |
3.2.2 板材首段成形有限元模型 |
3.3 过渡区设计 |
3.3.1 重叠区长度确定 |
3.3.2 过渡区参数优化 |
3.3.3 过渡区内各切点坐标计算 |
3.4 不同分段成形方式对比 |
3.5 实验结果 |
3.6 小结 |
第4章 厚板件成形时的直边效应及其控制方法 |
4.1 引言 |
4.2 直边效应的产生 |
4.2.1 有限元模拟 |
4.2.2 直边效应分析 |
4.3 控制方法研究 |
4.3.1 余料尺寸对直边效应的影响 |
4.3.2 摆动冲头尺寸对直边效应的影响 |
4.3.3 基本体排布方式对直边效应的影响 |
4.4 实验验证 |
4.5 小结 |
第5章 摆动冲头多点成形厚板件的回弹分析 |
5.1 引言 |
5.2 回弹理论及其数值模拟方法 |
5.2.1 板材弯曲回弹理论 |
5.2.2 回弹数值模拟方法 |
5.3 回弹的影响因素 |
5.3.1 板厚因素 |
5.3.2 材料因素 |
5.3.3 曲率半径因素 |
5.3.4 反复成形对回弹的影响 |
5.4 双曲率零件的回弹补偿分析 |
5.4.1 双曲率零件的回弹计算 |
5.4.2 鞍形件的回弹补偿模拟 |
5.5 小结 |
第6章 结论与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间的成果 |
致谢 |
(5)TA2/T2钛铜双金属复合管绕弯的截面畸变及填充研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 研究背景及意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 实验方法研究现状 |
1.3.2 数值解析法研究现状 |
1.3.3 有限元数值模拟研究现状 |
1.4 钛铜复合管绕弯成形方式及主要缺陷 |
1.5 本文主要研究内容 |
第二章 复合管绕弯变形规律研究基础和方法 |
2.1 引言 |
2.2 数控弯管基本理论 |
2.3 实验研究基础 |
2.3.1 实验材料性能 |
2.3.2 实验设备参数及模具 |
2.3.3 数据测量与处理 |
2.3.4 摩擦系数测定 |
2.4 有限元数值模拟理论 |
2.4.1 弹塑性有限元增量理论 |
2.4.2 刚塑性有限元增量理论 |
2.4.3 有限元方程数值求解法 |
2.5 本章小结 |
第三章 复合管数控绕弯成形有限元模型及应变规律研究 |
3.1 引言 |
3.2 钛铜复合管绕弯成形有限元建模关键技术处理 |
3.2.1 几何模型的建立 |
3.2.2 材料模型的建立 |
3.2.3 边界条件的处理 |
3.2.4 网格划分及单元选取 |
3.3 模型的可靠性验证 |
3.3.1 试验条件 |
3.3.2 截面畸变模拟与试验对比 |
3.3.3 回弹角模拟与试验对比 |
3.4 钛铜双金属复合管绕弯成形应变规律研究 |
3.4.1 复合管切向应变结果与讨论 |
3.4.2 复合管厚向应变结果与讨论 |
3.4.3 复合管三向应变结果与讨论 |
3.5 本章小结 |
第四章 工艺参数对钛铜双金属复合管截面畸变规律影响及填充研究 |
4.1 引言 |
4.2 填充条件对钛铜双金属复合管绕弯截面畸变的影响 |
4.2.1 芯棒伸出量的影响 |
4.2.2 芯头个数的影响 |
4.2.3 弹性芯模对钛铜双金属复合管绕弯截面畸变的影响 |
4.3 侧推对钛铜双金属复合管绕弯截面畸变规律的影响 |
4.3.1 侧推速度的影响 |
4.3.2 侧推摩擦的影响 |
4.4 弯管角度对钛铜双金属复合管绕弯截面畸变影响 |
4.5 使截面畸变最小的最佳参数组合的获取 |
4.5.1 研究因素及其水平的确定 |
4.5.2 正交表的选取和试验方案的制定 |
4.5.3 虚拟试验结果分析 |
4.6 本章小结 |
第五章 钛铜双金属复合管绕弯尺寸效应下的截面畸变研究 |
5.1 引言 |
5.2 不同复合管外径下的截面畸变 |
5.3 不同基-覆壁厚下复合管的截面畸变 |
5.3.1 不同覆管厚度的影响 |
5.3.2 不同基管壁厚的影响 |
5.4 相同直径壁厚比下复合管的截面畸变 |
5.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 |
(6)6063铝合金变径管轴向充压镦形规律研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及意义 |
1.2 变径管制造技术现状 |
1.2.1 缩径成形技术 |
1.2.2 旋压成形技术 |
1.2.3 电磁成形技术 |
1.2.4 内高压成形技术 |
1.3 管材内高压成形研究进展 |
1.3.1 变径管内高压成形 |
1.3.2 变径管热态内压成形 |
1.3.3 变径管充液压形 |
1.4 变径管充压镦形 |
1.5 本课题的主要研究内容 |
第2章 变径管轴向充压镦形变形顺序 |
2.1 引言 |
2.2 轴向充压镦形原理 |
2.3 实验方案 |
2.3.1 实验材料 |
2.3.2 实验设备 |
2.3.3 有限元模拟模型 |
2.4 镦形阶段应力状态及变形顺序分析 |
2.4.1 镦形阶段应力状态 |
2.4.2 镦形过程变形顺序 |
2.5 本章小结 |
第3章 变径管轴向充压镦形起皱应力分析 |
3.1 引言 |
3.2 变径管轴向充压镦形缺陷 |
3.3 圆角起皱 |
3.3.1 圆角填充过程圆角起皱 |
3.3.2 各参数对圆角填充内压的影响 |
3.3.3 圆角填充内压理论解析的验证 |
3.4 直壁起皱行为 |
3.4.1 起皱解析模型 |
3.4.2 各参数对临界起皱内压的影响 |
3.4.3 镦形过程临界起皱加载路径 |
3.5 本章小结 |
第4章 变径管轴向充压镦形壁厚分布规律 |
4.1 引言 |
4.2 镦形过程壁厚变化规律 |
4.3 各参数对壁厚分布的影响 |
4.3.1 几何参数的影响 |
4.3.2 摩擦的影响 |
4.4 壁厚突变机理分析及改善方法 |
4.4.1 壁厚突变及机理分析 |
4.4.2 过渡圆角半径和摩擦对壁厚突变的影响 |
4.4.3 改善方法 |
4.5 大变径率双阶梯管轴向充压镦形 |
4.5.1 实验方案 |
4.5.2 应力状态分析 |
4.5.3 径向应变及壁厚分布规律 |
4.6 本章小结 |
第5章 变径管轴向充压镦形形状精度 |
5.1 引言 |
5.2 圆角填充行为 |
5.2.1 极限圆角半径 |
5.2.2 圆角填充过程 |
5.2.3 圆角填充应力状态 |
5.2.4 圆角填充提高的机理分析 |
5.3 轴向充压镦形形状精度 |
5.3.1 轮廓形状 |
5.3.2 形状精度提高机理 |
5.3.3 工艺参数的影响 |
5.4 本章小结 |
结论 |
本课题的主要创新点 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
个人简历 |
(7)针对凸曲面零件成型回弹问题的模具设计仿真系统开发(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究意义及背景 |
1.1.1 研究意义 |
1.1.2 课题背景 |
1.2 国内外研究现状及分析 |
1.2.1 板材冲压成型回弹及控制的研究现状 |
1.2.2 CAD和 CAE二次开发研究现状 |
1.2.3 异构系统集成及在控制回弹中的应用现状 |
1.3 课题研究主线 |
第2章 板材冲压成型回弹的基本理论与数值模拟 |
2.1 板材冲压成型回弹的力学原理 |
2.2 凸曲面零件的分类 |
2.3 冲压成型的数值模拟技术 |
2.3.1 有限元算法的选择 |
2.3.2 材料模型的确定 |
2.3.3 单元类型的选择 |
2.3.4 接触与摩擦 |
2.3.5 回弹分析中的约束 |
2.4 三种类型的凸曲面零件冲压回弹的数值模拟 |
2.4.1 单向曲率曲面的回弹模拟 |
2.4.2 双向曲率曲面的回弹模拟 |
2.4.3 球面的回弹模拟 |
2.5 影响回弹的因素 |
2.5.1 板材材料的影响 |
2.5.2 板材厚度的影响 |
2.5.3 成型件曲率的影响 |
2.5.4 零件复杂程度的影响 |
2.6 本章小结 |
第3章 基于位移反向补偿法的模具补偿仿真 |
3.1 控制回弹的模具补偿法 |
3.2 模具型面的节点位移反向补偿法 |
3.2.1 节点位移反向补偿方法原理及其计算 |
3.2.2 迭代补偿法计算模具型面 |
3.2.3 替换网格节点法构造新模具型面 |
3.3 验证节点位移反向补偿法的补偿效果 |
3.3.1 网格节点法构造新模具替换效果 |
3.3.2 三类典型凸曲面的补偿效果模拟 |
3.3.3 不同材料零件的补偿效果 |
3.3.4 不同厚度零件的补偿效果 |
3.3.5 不同曲率零件的补偿效果 |
3.4 迭代补偿效果验证与比较 |
3.5 本章小结 |
第4章 基于网格节点的曲面重构在UG中的实现 |
4.1 NURBS理论 |
4.1.1 NURBS理论概述 |
4.1.2 NURBS曲线曲面 |
4.2 NURBS曲面拟合的方法 |
4.2.1 逼近法 |
4.2.2 插值法 |
4.3 NURBS曲面重构 |
4.3.1 曲面重构的技术及次数确定 |
4.3.2 节点矢量的确定 |
4.3.3 控制顶点的反求 |
4.3.4 NURBS曲面拟合 |
4.4 本章小结 |
第5章 模具设计仿真系统开发 |
5.1 系统开发的关键技术 |
5.1.1 ABAQUS二次开发的关键技术 |
5.1.2 UG二次开发的关键技术 |
5.1.3 系统集成及VB.net平台介绍 |
5.2 仿真系统软件总体设计 |
5.2.1 软件总体结构设计 |
5.2.2 模块结构与功能介绍 |
5.3 基于VB.NET的 ABAQUS和 UG系统集成 |
5.3.1 基于VB.net的软件界面设计及集成接口搭建 |
5.3.2 UG对话框设计及调用 |
5.4 系统的运行效果 |
5.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
致谢 |
(8)SUS304不锈钢薄板的微弯曲回弹数值仿真建模及实验研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
致谢 |
第1章 绪论 |
1.1 研究的背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 金属微塑性成形技术的研究现状 |
1.2.2 金属微塑性成形尺度效应研究现状 |
1.2.3 金属薄板微弯曲成形研究现状 |
1.3 目前有待深入研究的问题 |
1.4 论文主要研究内容与框架 |
1.5 本章小结 |
第2章 SUS304不锈钢薄板的单向拉伸与微弯曲实验研究 |
2.1 引言 |
2.2 SUS304不锈钢薄板试样的制备 |
2.2.1 SUS304不锈钢薄板试样的制备 |
2.2.2 SUS304不锈钢薄板显微金相观察实验 |
2.3 SUS304不锈钢薄板的单向拉伸实验 |
2.3.1 单向拉伸实验设备及实验方案 |
2.3.2 单向拉伸实验结果及分析 |
2.4 SUS304不锈钢薄板的微弯曲实验 |
2.4.1 微弯曲实验准备及实验方案 |
2.4.2 微弯曲实验结果分析 |
2.5 本章小结 |
第3章 SUS304不锈钢本构模型建立及微弯曲仿真分析 |
3.1 引言 |
3.2 金属塑性变形理论基础 |
3.2.1 单晶塑形变形 |
3.2.2 多晶体变形 |
3.3 考虑晶粒的晶界结构的本构模型 |
3.3.1 考虑微观晶粒晶界结构的本构模型 |
3.3.2 模型验证 |
3.4 基于Vironoi方法的材料微观几何建模 |
3.4.1 Voronoi图及其基本特征 |
3.4.2 基于Voronoi图的材料晶粒晶界模型构建 |
3.5 本章小结 |
第4章 SUS304不锈钢薄板微弯曲回弹的数值仿真分析 |
4.1 引言 |
4.2 SUS304不锈钢薄板弯曲成形的数值仿真建模 |
4.3 SUS304不锈钢薄板弯曲成形数值仿真结果及分析 |
4.3.1 成形力仿真结果 |
4.3.2 晶界强化效应 |
4.3.3 弯曲参数对回弹的影响 |
4.4 本章小结 |
第5章 SUS304不锈钢薄板微流道弯曲成形实验研究 |
5.1 引言 |
5.2 薄板表面微流道成形过程分析 |
5.3 SUS304不锈钢薄板多流道结构成形实验及结果分析 |
5.3.1 实验设备及实验方案 |
5.3.2 实验结果分析 |
5.4 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 工作总结 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
作者简历 |
1 教育背景 |
2 参加的科研项目 |
(9)Steel/CFRP层合材料弯曲成形及回弹行为研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 冲压回弹研究现状 |
1.2.1 回弹研究的对象及方法 |
1.2.2 回弹大小的影响因素 |
1.2.3 有限元仿真精度的影响因素 |
1.2.4 现有回弹控制措施 |
1.3 本课题研究目的及意义 |
1.4 本课题主要研究内容及研究思路 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 研究思路 |
第二章 弯曲成形及回弹理论分析 |
2.1 单一金属板料弯曲成形分析 |
2.1.1 弯曲变形的特点 |
2.1.2 弯曲应力应变状态 |
2.1.3 弯曲时中性层的偏移 |
2.2 单一金属板材回弹分析 |
2.2.1 回弹机理分析 |
2.2.2 回弹评价 |
2.3 纤维金属层合材料弯曲成形分析 |
2.3.1 纤维金属层合材料基本性质 |
2.3.2 弹性中性轴的确定 |
2.3.3 弹塑性应力分布特点 |
2.4 纤维金属层合材料回弹过程分析 |
2.5 本章小结 |
第三章 Steel/CFRP层合材料弯曲成形实验设计及装置开发 |
3.1 实验方案设计 |
3.1.1 实验材料、设备及注意事项 |
3.1.2 实验方案设计 |
3.2 实验样品制备 |
3.2.1 实验材料准备 |
3.2.2 弯曲试样制备 |
3.3 Steel/CFRP层合材料弯曲成形装置研发 |
3.4 本章小结 |
第四章 Steel/CFRP层合材料弯曲回弹结果分析 |
4.1弯曲成形工艺实验 |
4.2 回弹评价指标定义及测量 |
4.3 弯曲成形回弹结果分析 |
4.3.1 纤维方向对纯碳纤维增强复合材料弯曲件回弹的影响 |
4.3.2 钢板对碳纤维增强复合材料弯曲件回弹的影响 |
4.3.3 铺层层数对Steel/CFRP层合材料弯曲件回弹的影响 |
4.3.4 凸模圆角半径对Steel/CFRP层合材料弯曲件回弹的影响 |
4.4 Steel/CFRP层合材料弯曲成形特点 |
4.5 本章小结 |
第五章 Steel/CFRP层合材料弯曲回弹预测 |
5.1 Steel/CFRP层合材料本构关系模型的建立 |
5.2 Steel/CFRP层合材料本构关系模型参数的确定 |
5.2.1 单向拉伸实验 |
5.2.2 实验数据处理 |
5.3 Steel/CFRP层合材料弯曲成形过程仿真分析 |
5.3.1 仿真分析模型建立 |
5.3.2 Steel/CFRP层合材料弯曲成形过程仿真分析 |
5.4 Steel/CFRP层合材料弯曲回弹有限元预测 |
5.5 Steel/CFRP层合材料弯曲回弹理论预测模型的建立 |
5.6 Steel/CFRP层合材料弯曲件回弹预测精度 |
5.7 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 主要内容及结论 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间发表的学术论文及其他科研成果 |
(10)基于径向分块压边方法的板材拉深成形理论及工艺研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景研究目的及意义 |
1.2 拉深成形工艺及压边方法研究现状 |
1.2.1 拉深成形工艺简介 |
1.2.2 压边力及其控制技术研究现状 |
1.3 拉深成形压边力控制研究现状 |
1.3.1 常压边力拉深成形研究现状 |
1.3.2 变压边力拉深成形研究现状 |
1.4 板材拉深成形极限研究现状 |
1.4.1 拉深失稳理论研究现状 |
1.4.2 起皱失稳研究现状 |
1.4.3 破裂失稳研究现状 |
1.4.4 拉深成形极限图研究现状 |
1.5 现有拉深工艺存在的问题分析 |
1.6 论文研究思路及主要内容 |
1.6.1 论文研究思路 |
1.6.2 论文主要研究内容 |
第2章 板材轴对称成形应力应变分布规律研究 |
2.1 引言 |
2.2 轴对称拉深成形应力应变的直接积分解法 |
2.2.1 圆锥形件变形协调方程及平衡方程 |
2.2.2 圆锥形件变形的参数方程及边界条件 |
2.2.3 圆锥形件应力应变直接积分解法 |
2.2.4 圆锥形件拉深变形应力应变分布 |
2.2.5 任意曲面零件轴对称成形应力应变的直接积分解法 |
2.3 轴对称成形直接积分解法应变分布实验验证 |
2.3.1 圆筒形件应变分布测量 |
2.3.2 圆锥形件应变分布测量 |
2.4 基于增量理论板材轴对称成形应力应变积分解法 |
2.4.1 基于增量理论的应力和应变增量的参数方程 |
2.4.2 基于初始构形的变形协调方程 |
2.4.3 基于初始构形的微分平衡方程 |
2.4.4 圆锥形件的材料应力应变关系 |
2.4.5 基于增量理论的直接积分解法 |
2.5 基于增量理论的轴对称形件直接积分应变求解 |
2.6 本章小结 |
第3章 轴对称件径向分块压边拉深工艺研究 |
3.1 引言 |
3.2 轴对称件拉深成形法兰区临界压边力及皱纹模型分析 |
3.2.1 轴对称件临界压边力计算 |
3.2.2 传统皱纹数学模型及缺点 |
3.2.3 新皱纹数学模型 |
3.2.4 皱纹形状对临界压边力的影响及临界压边力曲线 |
3.3 平面凹模径向分块压边和锥形凹模整体压边拉深工艺分析 |
3.3.1 两种拉深工艺有限元分析 |
3.3.2 两种拉深工艺实验研究 |
3.4 圆筒形件的圆锥形凹模径向分块压边拉深工艺分析 |
3.4.1 轴对称件径向分块压边成形影响因素分析 |
3.4.2 圆锥形凹模径向分块压边拉深分析 |
3.5 圆锥形凹模径向分块压边的圆筒形件拉深有限元模拟 |
3.5.1 拉深有限元模型 |
3.5.2 圆筒形件有限元模拟结果及分析 |
3.6 圆锥形凹模径向分块压边圆筒形件拉深成形实验 |
3.6.1 圆筒形件拉深模具结构及工作原理 |
3.6.2 实验设备及模具 |
3.6.3 圆筒形件拉深实验及结果分析 |
3.7 本章小结 |
第4章 方盒形件径向分块压边拉深工艺研究 |
4.1 引言 |
4.2 方盒形件法兰区皱纹模型及临界压边力计算 |
4.2.1 法兰区皱纹模型 |
4.2.2 圆角区变形能 |
4.2.3 直边区变形能 |
4.2.4 临界压边力计算 |
4.3 方盒形件法兰区厚度分布分析 |
4.4 方盒形件径向分块压边方法拉深有限元模拟分析 |
4.4.1 板材的机械性能及几何参数 |
4.4.2 周向分块压边与径向分块压边拉深有限元分析 |
4.4.3 方盒形件径向分块压边方法拉深的实验验证 |
4.5 本章小结 |
第5章 起皱机理分析及方盒形件复合分块压边拉深工艺 |
5.1 引言 |
5.2 轴对称成形法兰变形区起皱机理分析 |
5.2.1 轴对称成形局部约束条件下法兰区起皱情况有限元模拟 |
5.2.2 轴对称成形局部约束条件下法兰区起皱实验验证 |
5.3 局部约束条件下方盒形件法兰区起皱情况研究 |
5.3.1 复合分块压边方法概述 |
5.3.2 方盒形件成形局部约束条件下法兰区起皱情况有限元分析 |
5.3.3 方盒形件成形局部约束条件下法兰区起皱实验验证 |
5.4 方盒形件复合分块压边拉深成形过程分析 |
5.4.1 拉深成形机理分析 |
5.4.2 复合分块压边拉深成形极限影响因素分析 |
5.5 方盒形件拉深成形复合分块压边方法压边力分配 |
5.5.1 复合分块压边拉深成形压边力分配的起皱影响分析 |
5.5.2 复合分块压边拉深成形压边力分配的破裂影响分析 |
5.6 方盒形件拉深成形复合分块压边有限元分析 |
5.6.1 复合分块常力压边拉深有限元分析 |
5.6.2 复合分块压边拉深成形极限有限元分析 |
5.7 方盒形件复合分块压边拉深实验装置及压边力控制 |
5.7.1 复合分块压边实验装置及液压系统 |
5.7.2 复合分块变压边力拉深控制系统 |
5.8方盒形件复合分块压边拉深成形实验 |
5.8.1 复合分块压边常压边力拉深 |
5.8.2 复合分块压边拉深极限高度 |
5.9 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
致谢 |
四、加载路径对弯曲件回弹影响的机理(论文参考文献)
- [1]基于自阻加热的小曲率钛合金板带成形工艺研究[D]. 刘国乾. 燕山大学, 2021(01)
- [2]高强钢异形管件开式低压充液压形变形规律研究[D]. 张鑫龙. 哈尔滨工业大学, 2021(02)
- [3]人工时效时间及预拉伸对6061铝合金弯曲变形回弹行为的影响研究[D]. 李婷. 宁夏大学, 2020(03)
- [4]大型厚板件的摆动冲头多点成形工艺研究[D]. 林琳. 吉林大学, 2020(08)
- [5]TA2/T2钛铜双金属复合管绕弯的截面畸变及填充研究[D]. 施伟. 江苏大学, 2020
- [6]6063铝合金变径管轴向充压镦形规律研究[D]. 孙磊. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [7]针对凸曲面零件成型回弹问题的模具设计仿真系统开发[D]. 崔振美. 燕山大学, 2020(01)
- [8]SUS304不锈钢薄板的微弯曲回弹数值仿真建模及实验研究[D]. 凌伟文. 浙江大学, 2020
- [9]Steel/CFRP层合材料弯曲成形及回弹行为研究[D]. 翟长盼. 江苏大学, 2019(02)
- [10]基于径向分块压边方法的板材拉深成形理论及工艺研究[D]. 孔晓华. 燕山大学, 2019