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屈服准则对DP600钢板各向异性行为的预测能力
王海波;陈正阳;阎昱;采用Barlat89和Hill48屈服准则的两种参数求解方法,即应力各向异性数据求解法和变形各向异性数据求解法,分别推导与轧制方向成不同角度的单向拉伸加载下的屈服应力值和各向异性指数,并与NUMISHEET2014提供的DP600材料的实验数据进行比较。结果表明,在两种求解方法中,应力各向异性数据求解法在预测不同加载方向上的屈服应力时较为准确;变形各向异性数据求解法在预测不同加载方向上的塑性应变比时较为准确;Barlat89屈服准则对DP600材料各向异性的预测比Hill48屈服准则更准确。
闭式模锻成形理论及其关键技术研究
夏巨谌;张茂;金俊松;邓磊;王新云;论述了闭式模锻成形原理及闭式模锻工艺特点。首先介绍了闭式模锻过程中锻件内应力-应变状态分析、应力球张量及应力偏张量计算公式以及两个应力与金属塑性、塑性流动变形的关系;然后解释了应力球张量即静水压力越大,金属塑性越好的机理;在阐述闭式模锻新工艺——流动控制成形的原理及特点的基础上,着重研究了如何解决闭式模锻时金属流动方向、流动距离及成形力的控制方法 3项关键技术;最后,通过直锥齿轮减压式冷锻、涡旋盘阻尼式热锻、机匣体减压式预锻及薄飞边阻尼式终锻与结合齿轮中空分流闭式模锻4个实例介绍了闭式模锻理论与3项关键技术的应用情况及效果。
基于正交试验与BPNN-GA的航标灯外壳注塑工艺参数优化
刘强;陈洪荣;梅端;陆卓凡;何梓烽;钟崇铭;通过优化工艺参数,提高注塑件的成型质量。以航标灯外壳为例,建立CAD模型并利用有限元分析软件Moldflow进行注塑成型数值仿真,运用正交试验设计方法与注塑工艺数值模拟相结合,通过对正交试验仿真结果进行分析,综合评估了注塑过程中的熔体温度、模具温度、保压压力和保压时间对注塑成型关键质量特性翘曲的影响规律。并以仿真试验数据训练BP神经网络(BPNN)模型表征工艺参数与翘曲关系,利用遗传算法(GA)以翘曲最小为约束条件优化注塑工艺参数。结果表明,各因素对航标灯外壳翘曲影响的顺序为熔体温度>保压时间>保压压力>模具温度,其中熔体温度与保压时间为显著因素。通过BPNN-GA方法优化后获得的工艺条件为:熔体温度为215. 01℃,保压时间为5. 31 s,保压压力为50. 37 MPa、模具温度为78. 75℃。在此工艺条件下,航标灯外壳最大翘曲Moldflow仿真值为1. 736 mm,BPNN-GA预测值为1. 748 mm,二者吻合度高,说明所建立的神经网络模型能较好地表征工艺参数与翘曲之间关系。
关于板材加工硬化性能评定方法的探讨
李硕本,金淼,彭加耕本文在分析冲压过程中板材加工硬化特点与规律的基础上 ,分别从板材硬化性能对冲压过程中力能参数的影响和对冲压成形极限的影响两个方面 ,探索了较为科学的评定方法及其表达形式。对比表明 ,本文提出的方法 ,与硬化指数 (n值 )相比 ,具有更加明确、清晰和更加符合真实情况的特点 ,在优质冲压性能板材的开发和冲压成形中用于分析与变形有关的问题 ,显得更为科学而有效
加载路径对铝合金航空复杂薄壁构件主动式充液成形性能的影响
曾一畔;徐勇;夏亮亮;董锦亮;门向南;邓涛;张士宏;针对目前航空用铝合金复杂薄壁构件充液成形难度大的技术瓶颈,采用非线性有限元软件DYNAFORM对不同加载方式下的某铝合金大尺寸加强框零件的充液成形过程进行了数值仿真,其中液力加载路径包括线性加载、三角波脉动加载、梯形波脉动加载。采用单一变量控制法,重点分析了在脉动加载条件下振幅、频率以及波形等关键参数对零件成形性能的影响规律,并选取最优工艺参数进行了实验验证。结果表明,线性加载路径下零件开裂几率较大,成形困难,而脉动加载路径下零件成形性显著提高且易于贴模,采用梯形波脉动加载时,由于存在保压过程,成形后零件壁厚更加均匀,减薄率最小。此外,当振幅为4 MPa、频率为0. 3 Hz时,壁厚及减薄率的控制效果最好。最终获得的实际零件的成形质量优异,满足工程生产要求。
多道次普通旋压渐开线轨迹设计及其在数值模拟中的应用
陈嘉;万敏;李卫东;许成喜;许旭东;黄振彪;系统分析了多道次普通旋压加工中单向式和往复式运动方式下旋轮渐开线轨迹的设计与生成。以同间距渐压式多道次为例,给出了渐开线的生成方法,确定了各道次起点,并根据体积不变原理提出了道次终点的确定方法,根据旋轮和渐开线的接触几何关系,推导出了旋轮中心轨迹方程,生成了单向式和往复式两种不同轨迹,并在有限元模拟中进行了应用,分析了在往复式轨迹下多道次普通旋压的等效应力和应变的分布及变化规律。为数控加工中旋轮运动设定和数字化旋压的实现提供了技术基础。
棒线材多道次轧制过程的静力隐式有限元模拟及模型优化
原思宇,张立文,廖舒纶,李茂,于永泗,齐民,甄玉,郭书奇借助有限元分析软件MSC.Marc,采用三维热机耦合有限元模型和静力隐式算法,对多道次连轧稳态轧制过程进行模拟分析。模型中轧辊间距采用真实尺寸。基于静力隐式算法的特性,在优化模型中引入刚性推动体,实现模型的简化。比较优化前后两种有限元模型的模拟结果及参数,表明该文所建立的优化模型可以在保证较好的计算精度前提下,显著地提高运算效率。应用优化模型模拟粗轧六道次连轧过程,温度变化模拟结果与实际测量结果吻合较好。
面心纯铝单向拉伸的晶体塑性学有限元模拟
皮华春;韩静涛;章传国;A.K.Tieu;姜正义;基于率相关晶体塑性本构模型,实现了晶体塑性学有限元模拟过程。直接将电子背散射衍射(EBSD)获取的晶粒初始取向输入晶体塑性有限元模型,分别预测了单向拉伸面心1050纯铝过程中的力学响应与织构演化。应力应变响应数值模拟结果与实验结果有较好的一致性,同时也存在一定的偏差。两种多晶模型(Taylor模型和有限单元模型)分别模拟了单向拉伸真应变0.25和0.37时的织构演化。随着真应变的增加,两种丝织构(〈111〉织构和〈100〉织构)变得更加锋锐,模拟结果与EBSD实验测得的织构演化结果有较好的一致性。
环形件摆动辗压变形机理三维刚塑性有限元分析
王广春,赵国群,吕炎本文从摆动辗压过程中坯料螺旋式送进的事实出发, 建立了符合摆动辗压实际变形条件的力学模型, 利用自行开发的刚塑性有限元软件对环形件摆动辗压变形进行了分析, 得出了环形件摆辗变形时接触区域的速度场和应力应变场, 给出了接触区域金属的流动规律, 揭示了环形件摆动辗压的变形机理。光塑性实验与模拟结果吻合较好。
基于正交试验和神经网络的激光拼焊板回弹预测
姜银方;王飞;李新城;来彦玲;王勇良;准确预测和有效控制拼焊板成形回弹,研究各因素的影响及其交互作用具有重要意义。以U形件拼焊板为研究对象,通过数值模拟、正交试验和神经网络相结合的方法,考察多个工艺参数对拼焊板回弹的交互作用,建立拼焊板回弹的BP神经网络预测模型,对U形件拼焊板的回弹进行预测和控制。结果表明,板料参数、焊缝位置、压边力、模具间隙、凹模圆角等均对拼焊板回弹有重要的影响,并存在交互作用;建立的BP神经网络模型能很好地预测U形件拼焊板在各参数影响下的回弹变化趋势,和给定一组工艺参数下的拼焊板回弹量,为拼焊板的回弹控制提供了可靠的依据。神经网络技术在拼焊板回弹预测中的应用,为拼焊板成形优化研究提出了新思路。