BP神经网络在铝合金板材激光弯曲成形中的应用

在铝合金板材的激光弯曲成形中,工艺参数(激光功率、扫描速度和扫描次数)的不同组合使板材的弯曲角度也不同,而且从试验数据中很难得出激光工艺参数与弯曲角度之间的规律。本文用BP神经网络技术对铝合金板材的激光弯曲成形结果和工艺参数进行了预测。结果表明,预测值与真实值之间的误差都稳定在10%以内。精度比较高,说明运用BP神经网络对激光弯曲角度进行预测是可行的。     

船舶钢板激光弯曲成形的实验研究

在对船舶钢板激光弯曲成形过程进行实验研究中，采用CO2激光器研究了激光功率、扫描速度、扫描次数以及钢板厚度对船舶钢板激光弯曲成形的影响规律。实验中实时测量了船舶钢板激光弯曲成形过程钢板弯曲角度和温度的变化。结果表明：钢板弯曲角度随激光功率的增加而增加，随激光束扫描速度的增加而减小，而且随着钢板厚度的增加，弯曲角度减小；激光工艺参数和钢板厚度都对钢板激光多次扫描成形产生影响，钢板的弯曲角度随着激光扫描次数的增加而增加。对于较薄的船舶钢板，钢板弯曲角度随扫描次数增加近似呈线性增加，而较厚的钢板，随扫描次数的增加，钢板弯曲角度的增加逐渐减小。     

粒子群算法在提高激光弯曲中神经网络泛化性上的应用

采用径向基函数(RBF)神经网络建立了激光弯曲成形过程中激光功率、扫描速度、扫描次数与弯曲角度之间的预测模型。对TC4钛合金板材进行了激光弯曲成形试验,将试验数据作为训练样本对神经网络进行了训练,得到工艺参数与成形角度之间的映射关系。利用粒子群优化算法对RBF网络的参数进行寻优计算。结果表明:使用优化后的网络对测试数据预测时,误差由之前的4.714%减小到0.974%左右;使用粒子群优化算法能显著地提高RBF神经网络在预测激光弯曲成形角度时的泛化能力。     

钛合金板材激光弯曲成形工艺参量分析与弯曲角度预测

为了分析激光弯曲成形过程中各个工艺参数对弯曲角度的影响,从而对弯曲角度进行预测,在激光弯曲成形过程中对激光功率、光斑大小、扫描速度、扫描次数、线能量密度等参数进行了合理控制,根据实验结果分析了各个工艺参量对弯曲角度的影响,并基于最小二乘法对激光弯曲角度进行了预测。结果表明当光斑大小和扫描速率等工艺参数恒定时,工件的形变角度随功率增大而逐渐增大,弯曲角度随扫描速率的增加呈先增后减的凸函数曲线形状;弯曲角度与扫描次数近似呈线性关系;弯曲角度随线能量密度增大先增大后减小。若激光弯曲后工件能够得到充分冷却,则每次扫描引起的角度增量基本相等。本实验条件下,线能量密度取6. 7 J·mm-2时可在多次加工后获得最大弯曲角度。     

双相高强钢板的激光弯曲成形数值模拟

为了探究汽车车身用DP980双相高强钢板的激光弯曲成形特性以及激光参数对弯曲角的影响,利用ABAQUS有限元分析软件对DP980双相高强钢板的激光弯曲成形过程进行了数值模拟,研究了激光扫描过程中板材内部的温度场分布,揭示了DP980钢板激光弯曲成形的机理;并对激光功率、扫描速度、线能量等激光参数对板材弯曲角的影响进行了分析。结果表明,DP980双相高强度钢板的弯曲角随着激光功率的增加而增加,随着扫描速度的增加而减小,在一定的线能量范围内,弯曲角大小与线能量呈线性增长关系,并推导出了用于预测钢板弯曲角的数学模型。     

激光诱发热应力成形试验研究

利用2kW CO2激光器研究了低碳钢板料的激光弯曲情况,试验结果表明,对于多道扫描激光成形工艺,弯曲角度受到许多工艺参数的影响。其中,激光功率、光束直径、扫描速度、扫描次数、板料厚度等参数的效应尤其显著。对试验结果的定性分析,所得的结论可为激光弯曲成形技术的进一步理论研究和可能的工业应用提供依据。     

管材激光弯曲工艺研究

管材激光弯曲是一种具有极高柔性的金属塑性加工方法,特别适合于薄壁管材的小曲率半径弯曲。文章依据塑性力学原理推导了管材激光弯曲的弯曲角度计算公式,并与试验结果进行了对比。理论计算与试验结果均表明,激光弯曲角度随激光扫描次数的增加而增大,但并不呈线性关系,同时还存在一个获得永久塑性弯曲的激光功率阈值。     

Ti-6Al-4V钛合金的激光弯曲成形特性

以Ti-6Al-4V薄板材料为研究对象,研究了激光弯曲成形技术在钛合金上的应用特征.通过实验描述了不同扫描参数对弯曲角的影响规律,并对多次扫描下的板材弯曲动态特性进行了研究.结果表明:弯曲角随扫描次数呈近似的线性增加关系;在扫描次数一定的情况下,存在一个最优的累积线能量使弯曲角达到最大;不同的材料状态在加热和冷却过程呈现出不同的弯曲动态特性.此外,对激光弯曲后的材料微观组织、力学性能进行了测量和分析.结果表明:扫描参数的选择对发生相变的区域形状与相变区组织有较大影响;多次扫描后,加热区材料的强度与硬度均增加,塑性降低.     

铝合金板材V形弯曲回弹研究

主要研究了铝合金板材V形弯曲回弹角与弯曲角、相对弯曲半径之间的关系,分析了宽板弯曲和窄板弯曲回弹角的差异。结果表明,在V形弯曲中,铝合金板材的弯曲回弹角随弯曲角度的增加而减小,随相对弯曲半径的增加而增加;厚板弯曲的回弹角明显小于薄板弯曲的回弹角,而板材的宽度对其回弹角则无明显影响。     

铝合金板材弯曲成形性能

以5083铝合金板材的V形弯曲为研究对象,探究了影响板材回弹的几种因素.结果表明:5083铝合金板材的屈服强度越大其回弹角也越大;随着弯曲角的增加,回弹角减小;弯曲模具开口度增加,回弹角减小;相对弯曲半径增加,回弹角增加;V形弯曲部分的板材会减薄,对于相同的弯曲角,相同型号的试样,弯曲半径越小,则弯曲减薄量越大;而使用相同尺寸的弯曲半径时,弯曲角度越大则减薄量越大.     

温度梯度机理下激光参数对激光成形的影响

以纯铝板和低碳钢板为主要研究对象，对温度梯度机理下激光输入功率、扫描速度、离焦量以及扫描次数等参数与成形弯曲角之间的关系进行了试验研究，深入分析了温度梯度机理下影响成形的主要因素。     

钛合金板料激光曲线弯曲及热辐射对其组织性能的影响

研究了激光能量密度、路径曲率和扫描次数对TC4（Ti－6Al-4V）板料弯曲变形的影响规律,同时,分析了热辐射对板料显微组织和表面硬度的影响。结果表明：（1）存在一个最的能量密度值使板料一次弯曲所获得的的弯曲角度达到峰值;（2）随路径曲率的增加,弯曲角度减小;（3）第一次扫描以后的扫描次数与弯曲角度呈准线性关系。（4）合适的工艺参数不会导致材料显微组织变化,且激光热辐射对材料表面有淬火效应,使加热区材料表面硬度均有所提高。     

钛合金板激光弯曲工艺优化的分析模型

激光弯曲是激光成形的重要形式之一。它是用聚焦激光束扫描板、片表面 ,控制束斑尺寸、功率和扫描速度 ,在板厚度方向产生热穿透形成温度梯度 ,从而导致板热畸变。由此可见激光弯曲工艺中包括了激光束特征、板材的物性、力性及板几何尺寸 (特别是厚度 )等 4类变量。完全描述激光弯曲过程十分复杂。但是其主要机制直接与热流相关。如果用三维热流建立一陡的温度梯度 ,导致非均匀的应力分布 ,则用与温度相关的应变梯度机理可发现 ,当束斑尺寸R小于板厚度D时就会发生弯曲。相反 ,若板厚度方向无温度梯度和应力梯度 ,即二维熟流条件 ,板也有角…     

热处理状态对6063铝合金板材弯曲变形特征的影响（英文）

研究固溶态、自然时效和T6态等不同热处理状态对6063铝合金板材三点弯曲变形行为的影响。采用试验和仿真相结合的方法系统分析了变形载荷、弯曲内角、弯曲半径和板厚的变化规律。研究结果表明,热处理状态显著影响铝合金板材的弯曲变形特征。T6态铝合金板材弯曲变形更为剧烈,产生严重的局部变形。自然时效和固溶态铝合金板材弯曲变形均匀扩展且弯曲半径更大;T6态铝合金的弯曲载荷最大,自然时效态次之,固溶态最小;卸载后,T6态的回弹比自然时效和固溶态的大;时效时间对弯曲回弹和局部变形能力具有正敏感性。板材弯曲变形行为主要是由材料的屈服强度、屈强比和中性层偏移系数等综合影响的结果。     

铝合金板材弯曲性能试验

阐述了铝合金板材弯曲试验的关键参数，介绍了弯曲试验装置，给出了弯曲试验的结果判定。     

预载荷下钛合金薄板的激光弯曲

针对钛合金薄板在室温下弯曲时,因回弹量大而难以成形,提出在预载荷下钛合金薄板激光弯曲的新方法。该方法是先用专用的工装夹具使薄板发生预变形,然后用一定强度的激光束按照设计路径在薄板表面上扫描,通过激光的热效应降低扫描区域材料的屈服强度并增强其塑性变形能力,实现工件的精确成形。以钛合金Ti-5Al-2.5Sn薄板为研究对象,进行了预载荷下激光弯曲的可行性试验。结果表明,当预载荷越大或扫描速度越小时,弯曲角度越大。阐述了预载荷下激光弯曲的机理及主要的影响因素。     

板材激光弯曲成形数值模拟的研究现状及展望

板材的激光弯曲成形是一种利用高能激光束扫描金属板材表面产生非均匀分布的热应力，从而使板材发生塑性变形的金属板材柔性成形新工艺，数值模拟已逐渐成为板材激光弯曲成形研究中的热点内容，综述了近年来国内外对激光弯曲成形过程的温度场及变形场进行数值模拟的研究现状，并对其应用范围和发展前景作了展望。     

体能量密度对SLM成形316L不锈钢耐腐蚀性的影响

为了探究不同体能量密度对SLM成形316L不锈钢耐腐蚀性的影响,采用正交试验法制备不同激光功率、扫描间距和扫描速度下的SLM 316L不锈钢成形件,利用扫描电镜和电化学试验对其微观组织和自腐蚀电位进行观察和测量。结果表明,体能量密度过大或过小时,成形件表面的气孔和孔洞等缺陷较多,自腐蚀电位减小,耐腐蚀性变差。体能量密度为44.64 J/mm^-3时,SLM 316L不锈钢成形件的自腐蚀电位最高,组织表面的气孔等缺陷相对较少,耐腐蚀性最好。激光功率、扫描间距和扫描速度对SLM 316L不锈钢成形件的耐腐蚀性影响的次序为:激光功率＞扫描间距和扫描速度,最佳的工艺参数组合为激光功率250 W,扫描间距0.14 mm,扫描速度800 mm/s。     

薄板的各向异性对等离子电弧弯曲成形过程的影响

为了研究各向异性的金属薄板对等离子电弧加热弯曲成形的影响规律,采用等离子电弧以直线分别沿1Cr18Ni9Ti薄板轧制方向(RD)和垂直于轧制的方向(TD)进行加热弯曲成形试验.结果表明随着电弧扫描速度的降低,电弧功率增大以及扫描次数的增加,薄板塑性变形的各向异性影响减弱;反之则增强.该研究对薄板等离子电弧加热弯曲成形的实际应用有重要意义.     

激光弯曲工艺板材厚度的影响规律

用大变形弹塑性有限元法对金属板材柔性成形新工艺－激光弯曲进行了动态数值模拟。从势学及热力学的观点出发,阐述了该工艺的变形机理,建立了弯曲过程中的应力模型;认 了板料厚度对温度梯度和弯曲角度的影响,提出了能够实现激光弯曲工艺的最小相对光束的新概念,为该工节进一步深入研究奠定了基础。模拟结果与试验吻合较好。