基于BP神经网络的管材材料参数逆向识别

管材材料塑性本构参数是研究管材弯曲成形的关键因素之一。对于大直径管材的力学性能,可通过取样拉伸试验测得材料的应力应变曲线与弹性模量;对于小直径管材的材料参数,则较难直接通过实验测得。该文利用ABAQUS有限元软件,对小直径厚壁管材绕弯成形及回弹过程进行数值模拟,提出基于BP神经网络算法与数值模拟仿真实验相结合的管材材料参数逆向识别的方法,实验数据的对比表明,该方法能够有效的预测管材材料参数。     

低频脉冲振动条件下金属成形的体积效应分析

将一定频率和振幅的脉冲振动信号施加到金属成形系统中,并对脉冲振动信号进行傅立叶变换,建立了振动拉伸的一维弹塑性本构模型和粘弹翅性本构模型.在计算瞬时应变的大小与屈服极限的基础上建立判断准则,并利用MATLAB对本构方程进行求解,从而确定了脉冲振动拉伸在材料变形时的动态应力和平均应力.按照所给定的振型参数和材料机械性能参数,结合特定的脉冲振动拉伸实例,分别绘制了两种模型的动态应力一时间曲线、动态应力一应变曲线和平均应力一应变率曲线.实验分析表明,在低频振动作用下,金属材料变形可以按照粘弹塑性模型来描述,且实验结果与理论计算结果比较一致,从而实现低频脉冲振动塑性成形粘弹塑性模型和弹塑性模型的体积效应分析.     

塑性变形理论在小半径弯管中的应用

针对管材小半径弯曲的成形过程，运用塑性成形基本理论，对管材弯曲中的应力分布、壁厚改变、中性层偏移、弯矩、截面收缩率等主要工艺参数进行了分析，推导出了相关解析计算公式，并探讨了相对弯曲半径变化对各工艺参数的影响，为管材弯曲工艺计算提供了简便方法。     

钛合金L型材电辅助热绕弯工艺仿真

针对小截面大包角钛合金型材零件的弯曲成形,提出了一种新型热绕弯成形工艺。为了研究该工艺的成形特点,基于ABAQUS软件建立了钛合金L型材电辅助热绕弯成形的有限元模型,并对TC2钛合金弯曲构件在700℃条件下的热绕弯过程进行了数值模拟,分析了侧压力、摩擦系数、成形角速度及应力松弛时间等工艺参数对成形回弹的影响规律。结果表明:在采用新型热绕弯成形工艺成形小截面大包角型材零件的过程中,当侧压力和摩擦系数增大时,型材回弹量显著减小;当成形角速度增大时,型材回弹量随之增大;当应力松弛时间增加时,应力松弛后的型材回弹量呈现先显著减小、后趋于稳定的变化规律。     

低频振动作用下45钢压缩力学行为分析

利用低频振动拉/压试验机,将激振频率、激振力作为主要影响参数,对45钢进行了低频振动作用下的压缩试验,主要对试验钢的强度变化进行了研究。结果表明:试验钢在拉伸过程中,添加低频振动后,与超声振动作用类似,也表现出金属振动塑性成形的"体积效应",即平均应力减小,屈服强度和抗拉强度均降低;随激振力增大,试验钢在拉伸中的平均载荷减小;随激振频率减小,试验钢拉伸时的平均载荷呈外凸曲线变化,在185 Hz时平均载荷达到最大值。     

H96薄壁矩形管绕弯回弹过程的应力应变分析

薄壁矩形管是广泛应用于雷达、无线电通讯等系统中的关键部件,回弹是影响其成形精度的主要因素之一。回弹的大小取决于弯曲结束时管材内部的应力应变状态。本文采用有限元数值模拟与试验相结合的方法研究了H96薄壁矩形管绕弯和回弹过程管材的应力应变分布及变化规律。研究发现,抽芯和回弹后,管材的应力明显减小,而应变几乎不发生改变,表明抽芯有利于减小回弹。     

工艺参数对管材绕弯成形质量的显著性影响分析

工艺参数是影响管材数控弯曲成形质量的主要因素之一。针对管材弯曲工艺参数多、交互作用明显的特点,基于ANSYS/APDL平台建立了管材数控绕弯成形的全参数化有限元模型,并经实验验证了该模型的有效性。通过正交模拟实验,研究了成形质量的显著性影响工艺参数以及影响机制。研究结果可为工艺参数优化提供理论依据。     

管材数控绕弯回弹实验研究及BP网络预测模型

回弹是影响管材数控绕弯成形精度的主要因素之一。在EATON VB100弯管机上对直径φ6mm～φ15mm之间的3种管材进行弯曲成形实验后,利用激光测量仪测量回弹角度,整理得到准确、可靠的回弹实验数据作为样本数据。采用最小二乘法对实验数据进行拟合,得到关于弯曲角度和回弹角度的函数方程,同时分析了相对弯曲半径、相对管径和管材性能对管材弯曲回弹的影响规律,根据实验,确定了影响管材弯曲回弹主要工艺参数。综合主要工艺参数对管材弯曲回弹的交叉影响,以实验数据作为样本数据,建立和优化了BP神经网络模型,预测弯曲角度和相对管径对回弹的影响规律,通过实验数据的对比,证明预测BP模型具有较高的精度。     

几何参数对变弹性模量条件下21-6-9管绕弯成形质量的影响

基于ABAQUS有限元分析软件,首先计算和分析了在变弹性模量和常弹性模量条件下的21-6-9高强不锈钢管绕弯成形过程,并将两种情况下的模拟结果与实验结果进行对比验证,发现采用变弹性模量可使截面畸变率和壁厚减薄率的预测精度分别提高31. 8%和11. 8%。然后在变弹性模量条件下研究了几何参数对管材绕弯成形截面畸变和壁厚减薄的影响。结果表明,当弯曲角不大于45°时,截面畸变率曲线和壁厚减薄率曲线均呈抛物线状;当弯曲角大于45°时,截面畸变率从弯曲平面到初始弯曲平面的分布呈先快速增加,后缓慢减小,再缓慢增加,最后急剧减小的特征;壁厚减薄率从弯曲平面到初始弯曲平面的分布呈先急剧增加,后趋于稳定,最后急剧减小的特征。截面畸变率和壁厚减薄率随相对弯曲半径的减小而增加,相对弯曲半径以不小于2. 0为宜;截面畸变率随管材壁厚的减小,直径的增加或直径和壁厚的等比例增加而增加;壁厚减薄率随管材壁厚的增加先增加后减小,随管材直径的增加或直径和壁厚的等比例增加而减小。     

材料参数对矩形管绕弯截面变形的影响

基于动态显式有限元软件ABAQUS/Explicit,采用所建立的薄壁矩形管绕弯成形过程三维弹塑性有限元模型,模拟研究了材料参数对绕弯成形过程中截面变形的影响规律.结果表明:随初始屈服强度和强度系数的增大,截面变化率增大;硬化指数对截面变化率的影响不大,但硬化指数较大时,最大截面变化率较小.弯曲过程中最大截面变形出现在沿弯曲方向50°附近的区域,且其位置不受材料参数的影响.该研究对于提高不同材料的薄肇矩形管弯曲管件的成形质量具有重要意义.