连续变截面差厚管弯曲成形研究

来源 :重庆交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:adder2001
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
轧制差厚管(TRB管)由厚度连续性变化的轧制差厚板(Tailor Rolled Blank,TRB)通过弯曲、冲压、激光焊接等工艺制造而成。TRB管具有独特的中空结构同时存在因厚度差异而出现的壁厚分区,一方面能满足轻量化、强韧化的目的,另一方面又可以实现强度分化,即不同的强度要求对应于不同的壁厚区域。管材弯曲成形过程中存在应力分布不均匀的特点,从而导致弯曲外凸侧壁厚减薄、内凹侧壁厚增加影响其成形质量。为了厘清TRB管能否适应于弯曲成形过程中的应力分布不均以获得成形质量更高的弯管件,研究了薄区壁厚、过渡区长度、过渡区厚度差对于TRB管弯曲成形质量的影响并对三种结构参数进行了优化;研究了弯曲速度、芯轴与管壁间隙以及芯轴球头宽度对于TRB管有芯弯曲成形质量的影响;设计了偏心截面轧制差厚管,研究了弯曲角度、弯曲半径对其成形质量的影响,并推导出了弯管件稳定变形区壁厚预测公式。建立了TRB管无芯弯曲有限元模型,研究了薄区壁厚、过渡区厚度差和过渡区长度对TRB管弯曲成形质量的影响。增大薄区壁厚、降低过渡区长度、减小过渡区厚度差有助于提高管弯曲成形质量,但对于管壁厚增厚率影响效果不明显。为了提高TRB管弯曲成形质量,建立了弯曲质量评价指标与结构参数之间的近似模型并进行了精度验证,进而对结构参数进行优化,结果表明:优化解与仿真模拟解误差均小于5%,说明结论的可靠性;与初始值相比,TRB弯曲管件最大壁厚减薄率下降了0.369%,最大壁厚增厚率减小了0.313%,最大短轴变化率降低了1.852%,弯曲成形性能得到提高,说明优化方法具有良好的工程实用性。建立了球窝式柔性芯轴以及TRB管有芯弯曲有限元模型,研究了弯曲速度、芯轴与管壁间隙、芯轴球头宽度对于TRB弯管最大壁厚减薄率、最大壁厚增厚率的影响。结果表明:芯轴与管壁间隙越大,弯管最大壁厚减薄率越大,弯曲速度与球头宽度对减薄率影响效果不明显;弯曲速度、芯轴与管壁间隙、球头宽度过大或过小均不利于弯曲内侧管壁成形质量的提高。根据管材弯曲成形规律,设计了偏心截面轧制差厚管(偏心TRB管),建立了偏心TRB管有芯弯曲模型,研究了偏心TRB管弯曲成形规律以及弯曲角度、弯曲半径对其弯曲成形质量的影响。结果表明:相比等厚弯管,偏心TRB弯管外凸侧管壁减薄率更低,适合于成形精度要求不高但是对弯管成形性能要求较高的应用场景;弯曲角度对于偏心TRB弯管成形质量影响效果不明显,增大弯曲半径有利于提高偏心TRB管的成形质量,但是当弯曲半径过大时,对于减缓管壁起皱的效果将会变得越不明显;利用偏心TRB弯管稳定变形区壁厚预测公式计算得到的外凸侧壁厚值误差均低于5%,考虑到失稳起皱的影响,对公式调整后得到的内凹侧壁厚值误差在6%至7%之间,说明此预测方法具有一定的参考意义。
其他文献
连续变截面差厚板(简称:TRB板)在当今的工业生产与人民生活中被广泛的运用。而仿形轧制装置是TRB板生产线上的重要机械设备,其具备优异的结构性能是TRB板生产线高效、高速以及高质量运行的前提。若仿形轧制装置的结构强度等不能满足预定要求将会造成其在轧制过程中出现较大噪音甚至出现结构损坏等问题。而目前关于仿形轧制装置的研究非常少。因此关于其结构特性、结构强度以及结构优化等的研究十分必要。本文关于仿形轧
树脂基摩擦材料广泛应用于车辆和机械制动领域。汽车制造业向安全舒适、绿色环保、高速重载等方面不断深入发展,对关乎车辆行驶安全的关键零部件—刹车片愈加重视,因此对刹车片的热稳定性、可靠性、耐久性、舒适性提出了更严苛的要求。树脂基摩擦材料中,增强纤维作为对摩擦材料的摩擦磨损性能和机械性能有重要影响的组成成分,可以提高摩擦材料的高温摩擦性能、耐磨性能以及提供稳定的摩擦系数。本文利用正交试验法对多种增强纤维
无齿轮永磁同步曳引机具有体积小、机械效率高、可实现低速大转矩等优点,使得越来越多的无机房电梯系统采用其作为电梯的驱动装置。但电梯曳引机在起动过程中,曳引轮会受到非线性时变的扰动转矩,从而产生起动冲击。若曳引机在零伺服期间,其输出转矩不能实时地平衡这些扰动转矩,会使曳引轮反向转动,产生轿厢倒溜现象,这严重影响了电梯起动平稳性和乘梯舒适性。传统的曳引机控制系统采用称重传感器来实时获取外部负载信息,但其
科学技术的发展一直推动着汽车工业的发展,随着人们消费水平的提高,汽车的保有量也在逐年增加,从而导致了交通事故的频繁发生,泊车空间也变得日益紧张,“停车难”已成为社会的一个普遍现象,同时狭小的泊车空间也增加了泊车难度,容易出现泊车事故。为了尽可能缩小泊车空间,增加可用车位,增强泊车过程的舒适性和安全性,提高泊车成功率。本文在对自动泊车系统的背景及发展状况进行分析后,拟出了本文的研究内容并展开了研究。
串联机器人目前在工业发展领域占有举足轻重的地位。在该领域,串联机器人不仅广泛应用于汽车焊接、铸造成型等作业,也开始应用于诸如尺寸检验、精密装配等要求较高的作业。但是从目前的研究来看,大部分串联机器人并不能满足高可靠性和高精度的要求。为此本文考虑关节参数误差及关节间隙的影响对RB08串联机器人进行运动可靠性分析,并进行多目标拓扑优化,为机器人运动精度的提高提供了一种有效方法。主要研究内容如下:1)基
离子渗氮技术作为提升装备材料表面性能的重要方式之一,已成为当前研究热点之一。进一步提升渗层性能、提升渗氮效率是当前离子渗氮的重要发展方向。本文以离子渗氮为基础研究钛对离子渗氮的催渗效果,并通过将多元共渗与钛催渗相结合,希望进一步提高其各项性能指标,加快处理效率。并通过检测分析探索其强化机理,为等离子渗氮新工艺的发展提供参考价值。本文选取38CrMoAl和42CrMo钢作为试验材料,通过钛催渗等离子
在已建成的沥青路面使用过程中,存在部分沥青路面出现由于温度及重复荷载作用发生破坏的现象,即疲劳破坏。随着沥青路面设计和施工的发展和完善,行业内逐渐将路面的疲劳性能作为评价道路性能的基本标准,故研究疲劳破坏的产生机理和应对方法愈发重要。同时,粗集料作为构成沥青混合料的主体材料,研究粗集料的特征属性与沥青混合料的疲劳性能联系也具有相当大的价值。目前,已经有很多关于沥青混合料的疲劳性能研究,以及粗集料的
目前,路面再生技术中解决RAP所用的矿物油再生剂存在污染重、抗老化性能差等问题。因此,本文以渗透性强、耐热性好、性能稳定的环氧大豆油(ESO)为基础油,通过对其改性制备环保型植物油基再生剂,实现对老化SBS改性沥青的再生。本文首先将SBS改性剂在不同热、氧条件下进行模拟老化,包括热氧老化和真空热老化两种方式,采用有机溶剂对老化SBS进行溶解,并结合红外光谱、凝胶渗透色谱及热重测试进行分析,结果表明
SiOC陶瓷材料具有高强度,抗氧化、耐腐蚀等性能,具备点阵特性的多孔SiOC陶瓷结构更展现出特异的轻质、隔热、吸波、吸声等性质,因而在多相过滤、熔炉、燃烧室、催化负载、生物组织生长和穿插复合材料等领域具有广泛的应用。随着陶瓷器件的小型化进程,越来越多的陶瓷部件对精密化、复杂化提出了更高需求。然而,采用传统成型方法往往难以获得点阵多孔状的复杂结构硬脆陶瓷材料。本文利用先驱体转化陶瓷技术与增材制造技术
新一轮工业革命方兴未艾,新能源汽车、智能汽车已成为全球汽车产业发展的战略方向。分布式电驱动汽车因其各轮转矩独立可控的优势,被视为最具潜力的汽车构型。作为分布式电动汽车的关键组成部分,机电复合制动系统的综合控制策略对于车辆行驶安全和制动能量回收具有决定性作用。针对分布式电动汽车机电复制动协调控制问题,从机电复合制动系统结构及工作原理研究出发,建立分布式电动汽车机电复合制动系统动力学模型,基于机电复合