微辊弯成形工艺的有限元模拟研究

来源 :北方工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wdhjhh
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
辊弯成形是一种将金属板料连续地通过轧机,横向弯曲成所需要横截面形状的塑性加工技术,具有成形精度高、能大批量连续生产等优点。微成形工艺是生产至少两个方向处于亚毫米范围零件的塑性制造工艺。微型构件市场需求的显著增加,极大地推动了微成形技术的发展。为了实现对具有微小截面特征的细长金属零件的高效率连续生产,研究者们提出了微辊弯成形工艺。目前对传统辊弯成形的研究已经比较深入,但对刚起步的微辊弯成形中材料的复杂变形行为和工艺仿真的系统研究尚属空白。建立适合描述微辊弯成形中材料在特殊加载条件下的本构模型,探究微辊弯成形材料变形和回弹的高精度高效率仿真建模方法,对微辊弯成形工艺生产具有重要的应用价值。本文以SUS316L不锈钢为研究材料,通过单向拉伸和平面应变试验,获得材料力学性能参数和本构关系,为微辊弯成形有限元模拟奠定了基础。针对材料的各向异性及微辊弯成形工艺特点,提出一种改进的Hill48屈服准则参数求解方法,并求出了Hill48屈服准则参数。进行了微弯曲试验和有限元模拟,通过对比发现试验和模拟成形轮廓曲线大致吻合,说明了基于Hill48屈服准则建立的有限元模型能合理地描述板料弯曲回弹状况和规律。根据辊弯成形工艺特点,结合理论与实际,设计了V形微辊弯工艺。按照宏观尺寸经验参数,开展了微辊弯成形试验预研,试验成形试件质量较差,有纵向弯曲大、扭曲和边波等缺陷。基于有限元模拟进行了微辊弯成形工艺参数优化,确定了优化后的工艺参数。根据优化参数进行了微辊弯成形试验验证,得到成形质量较好的微辊弯成形试件。通过应力应变分析得出微辊弯成形是一个平面应变的循环定向加-卸载过程。仿真截面轮廓与试验轮廓曲线吻合较好,建立的有限元模型能有效地描述微辊弯成形工艺板料的变形回弹过程。微辊弯成形工艺中,存在十分细微的变形特征,有时弯角处甚至只有几个晶粒,此时用基于宏观唯象学的相关分析还有一定的误差,因此,本文进一步探索了晶体塑性有限元模拟。由晶体塑性有限元(CPFE)理论,基于Voronoi图法建立了晶体有限元RVE模型;编制UMAT子程序对模型进行了材料属性的赋予。通过晶体塑性模型模拟与试验对比,发现所建立的晶体塑性模型能比较准确地描述材料的变形行为,建立起了材料变形宏微观之间的联系,为微辊弯成形工艺的晶体塑性有限元研究打下了坚实的基础,也提供了一种可行的方法和思路。
其他文献
随着信息技术的高速发展,5G技术已经步入了商业化的进程,信息过载问题愈发凸显。推荐系统的出现很大程度上缓解了信息过载问题,现做为一种基础技术应用于电影、电商、新闻和自媒体等行业。电影作为一种主流的休闲娱乐方式深受人们喜爱,影视行业的快速发展,已经积累了大量的影视资源,每部影片都各具特色,观众的偏好各不相同,如何找到符合自己偏好的电影成为一大难题。随着机器学习和深度学习在推荐系统领域的不断发展,推荐
物联网接入的采集设备快速发展,数据安全变得更加重要。位于数据来源原始位置的传感器节点,由于是数据源头而且节点的计算能力及电量存储有限,常常面临着各种攻击的危险。数据聚合作为一种可以有效改善存在问题的途径,可以在减少无线传感器网络传输能量开销的同时尽力保证网络的安全,是一种网络性能最优化的方法。本文主要研究内容如下:设计了一种多元数据协同加密聚合方法。首先通过对隐私保护数据聚合方案的分析,找到了已有
区块链(Block chain)是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。区块链是一个对外界透明信息的封闭系统,任何外部逻辑都无法对上链数据进行操作,唯一可以为区块链添加数据的节点,或者接口,就是预言机(Oracles Machines)。预言机是通过共识机制产生出来的特殊节点,它负责上链请求的排序、上链过程的模拟,以及为智能合约输送数据。如,以太坊的Chain
随着各类可穿戴设备的广泛推广,有低功耗的需求的电子产品逐渐增多,因此如何降低开关电源管理芯片的功耗成为热点研究领域。高集成度低功耗的开关电源管理芯片具有很高的理论和商用价值。本文首先对DC-DC的峰值电流模和电压模进行了小信号建模。根据推导出的传递函数计算了功率级的零点和极点。使用Matchcad对所建立的小信号模型进行了波特图绘制,并设计了补偿电路。接着详细分析了带隙基准、电流偏置电路、峰值电流
在图像生成领域,人脸老化是一个重要的研究方向,该任务在跨年龄识别研究领域以及当前社会泛娱乐应用上都有非常高的使用价值。不过,该任务目前仍旧存在各种困难。这些困难包括:构建数据集的过程中缺乏同一人在较长的年龄范围内的标签化人脸图像、面向该任务的深度学习网络难以训练以及生成图像与原人脸图像的身份信息难以保留等。本文的主要目标是在确保跨年龄人脸生成任务完好完成的情况下,更有效的保留人脸本身的身份信息。基
近年来,大型钢结构模块化技术在我国得到应用,但是石化钢框架模块化技术研究相对较少,缺少相应技术标准,本文结合某裂解炉结构对石化钢框架进行了模块划分、运输和吊装方面的模块化性能研究。(1)结合模块划分理论研究确定石化钢框架模块划分方法,建立了满足结构功能性、整体框架稳定性、项目成本经济性、运输施工合理性、安装就位易操作性等条件下的划分标准。根据裂解炉工艺特点和结构功能要求,确定了炉体模块、辐射模块、
互联网技术的蓬勃发展使得信息数据量呈指数爆炸型增长,如何准确地从海量文本中获取到有效信息以及如何将非结构化数据转换成结构化数据成为研究热点和难点,命名实体识别是其中的一项基础研究。命名实体识别旨在从自然语言文本中识别并提取出特定命名实体,以便进行后续自然语言理解和生成任务。传统的命名实体识别任务基于中文分词进行,分词错误会延续整个任务过程,错误传播会导致识别性能下降,模型难以充分提取长语句序列中潜
近年来,随着钱币市场不断升温,越来越多的人开始关注收藏币。采用传统人工方式对收藏币进行分拣和识别,人工和设备成本较高,并且长时间不断重复容易造成身体和视觉上的疲劳,影响身心健康。本文开发了一套收藏币包装盒拍照机器人控制系统,可实现对收藏币包装盒夹取、升降、定位、翻转和图像采集等一系列全自动拍照工艺流程。构建了“PC+工业相机+嵌入式控制器”的控制系统总体架构。PC端作为上位机负责的人机交互、数据通
大数据分析、处理技术是计算机领域热点研究问题之一。然而,大数据往往伴随具体业务信息和商业机密,科研人员很难获得有效的大数据。因此,如何根据有限的真实数据生成仿真大数据的技术成为学术界需要研究和解决的问题。具体体现在:构建大数据分析的机器学习模型时需要大量的训练数据,大数据处理系统需要大量的测试用例集等等。针对上述技术需求,本文讨论两种大数据集生成算法和应用技术,包括:离散和级联大数据生成算法和北京
众所周知,风是一种非常常见的自然现象,风速风向也是非常重要的气象参数。风速风向的测量对于航海、航空、科学研究、风力发电以及工农业生产都具有重要意义。传统的机械式测风仪器难以满足众多领域对于风速风向的高精度测量要求,微电子技术的飞速发展和软件算法的改进使得时间测量精度和计算机的处理能力得到大幅提高,出现了超声波测风仪等高精度的测风设备,与传统的测风设备相比无机械磨损、精度高、能适应更加复杂的工作环境