硅橡胶基硅藻土复合材料压缩性能研究

采用钛酸脂偶联剂活化硅藻土颗粒表面并探讨其活化机理,制备了甲基乙烯基硅橡胶/硅藻土复合材料。通过扫描电子显微镜(SEM)对硅藻土表面和复合材料断口进行表征。研究了纯硅橡胶和复合材料的压缩性能,初步分析了压缩变形机理。结果显示,活化后硅藻土的平均活化度为98%,硅藻土含量为30%时复合材料的压缩变形回弹量最大。     

变形程度对曲面扁壳类汽车覆盖件刚度的影响研究

为进一步研究变形程度对曲面扁壳类覆盖件刚度的影响规律,并为提高和改善汽车覆盖件的刚度提供理论依据,建立了能够代表汽车覆盖件曲面特点的柱面扁壳、双曲扁壳件和球面扁壳试验模型.通过分析零件胀拉成形过程特点,得出零件变形程度与成形件特征之间的关系:板厚及成形件的回弹对刚度的影响较为显著,板厚越大、回弹越小,板材的刚度越好;由胀拉成形深度增加而引起的回弹量减少及变形程度增加而导致的试件成形均匀性的提高对刚度提高的贡献大于厚度减薄的影响.     

变厚度轮辐强力旋压成形过程的分析

利用ABAQUS/Explicit模拟了变厚度轮辐双道次强力旋压过程,给出了建模和分析结果.轮辐旋压成形伴随板坯的剧烈减薄,收口区域较难成形,减薄率达50%,在计算中,轮辐有限元网格畸变严重,为此运用ALE技术改善网格质量,提高了计算精度.对模拟的旋压轮辐厚度与实验测量值进行了对比,二者吻合较好,验证了计算模型和结果的可靠性.通过ABAQUS/Standard计算了轮辐旋压成形后的回弹变形量和残余应力,分析成形后轮辐等效应变分布及回弹特征,研究发现,回弹变形量与旋压成形时壁厚变化量成正比.     

Inconel718合金O形环回弹特性研究

对从Inconel718合金管材截取的O形环小试样进行了压缩回弹试验研究。试验表明,温度、加载历史和轴向尺寸对O形环回弹量无明显影响;常温下O形环回弹量随压扁度的变化在6%~30%的压扁度范围内表现为抛物递增,此时O形环密封性能良好,但当压扁度超过30%,回弹量开始递减,且试样的压缩接触面伴随出现凹陷,在600℃以上还发生坍塌。运用ANSYS的弹塑性接触分析功能,采用不同的本构模型,分别建立了二维、三维有限元网格模型,对O形环的压缩回弹过程进行了数值模拟。研究表明,ANSYS的弹塑性接触有限元方法对O形环回弹量的分析模拟结果与试验结果吻合较好。     

复杂截面型材力控制拉弯成形数值模拟分析

复杂截面挤压型材的高精度拉弯成形是制造框架式车身的关键技术.本文基于动态显式有限元软件PAM-STAMP,针对一种典型的框架武车身用复杂截面挤压型材,对其力控制方式的直进台面式拉弯成形进行了数值模拟研究,对比分析了两种截面形状的型材截面畸变和回弹随补拉力增大的变形规律,并得到了摩擦系数对成形精度的影响.数值模拟结果表明,增加型材截面的变形刚度,可以显著地减小截面畸变和回弹;增加补拉力,增大了截面畸变但减小了回弹;增大摩擦系数,截面畸变量减小而回弹增加.     

基于 CATIA 高强钢板冲压回弹几何补偿系统的开发

针对汽车高强钢板梁形零件的回弹变形规律,提出了一种基于 UV 线的几何旋转变形回弹补偿算法,并基于 CATIA V5 平台开发了高强钢板冲压回弹几何补偿系统 CATIA-SGCS( CATIA Springback Geometry Compensation System) 。 该系统对成形件回弹的型面进行曲面重构,获得高质量的模具补偿型面,并与补偿前的型面参数化关联,保持原型面间的拓扑关系和曲面连续性;还针对回弹型面上的不同离散点回弹量不同的实际情况,在系统中定义了 3 种变形控制方法,使得模具补偿型面更加符合实际生产需求;通过具体的实例分析,验证了系统的可行性与有效性。     

结构参数对复合材料V型构件固化变形影响试验及解析分析

为研究结构参数对复合材料V型构件固化变形的影响,完成了针对V型构件厚度、拐角半径、拐角角度及铺层等结构参数的变形影响研究试验。基于剪力滞后理论和弯曲理论,利用解析法建立了考虑结构参数影响的复合材料V型构件固化变形预测模型,利用模型预测了V型构件的回弹变形并分析了不同结构参数对V型构件回弹变形的影响机制。结果表明:回弹变形随着厚度的增大而减小,厚度为1~3mm之间,角度回弹变形差异最大在30%左右;回弹变形与拐角角度的补角呈约为0.014的比例;拐角半径的不同导致变形的差异不超过5%;准各向同性铺层试验件展现了最大回弹变形,0°铺层的变形减小了23.5%,90°铺层几乎不发生变形。模型分析结果表明,厚度主要通过弯曲刚度和剪切变形两方面影响回弹变形;铺层引起的力学性能和泊松效应的变化是使回弹变形有较大区别的主要原因;V型构件直边变形最大为0.20°,对回弹变形影响较大。变形预测结果与试验结果对比验证了解析法模型的准确性。     

汽车中央通道冲压回弹及其补偿研究

为了研究回弹量及回弹补偿对冲压件成形的影响,以某车型中央通道为研究对象,针对其型面复杂、模型边界高、成形曲度大的特点,采用有限元分析软件Dynaform5.7.1对其进行成形分析、回弹模拟分析和回弹补偿模拟分析.利用截面法对成形及回弹后的零件进行分析,获得边缘回弹量和角度回弹量;经两次反向修模补偿,得到优化的模具型面;利用优化后的模具型面进行模具设计,并对中央通道进行实际生产验证,结果表明,采用截面法和模具型面补偿法能够使最终生产出的零件的回弹量减小,且成形效果更好.     

大尺度U形板材工件鼓形翘曲缺陷分析及消除

为研究折弯成形工件翘曲的形成机理,提出了一种采用实验、数值模拟和理论分析相结合方法.以一大尺度半椭圆形工件成形为例,对该工件渐进折弯中非均匀回弹翘曲全过程进行ABAQUS有限元数值模拟.分析指出大折弯力、折弯机床身变形是工件鼓形翘曲的主要原因.实施了采用凹模大开口、折弯机床身变形反向挠度补偿的工件缺陷消除措施.工程应用结果表明,该方法对提高工件的成形精度及消除工件翘曲变形缺陷等均获得满意的效果.     

铝合金-聚合物复合层板弯曲回弹理论分析

针对铝合金-聚合物复合层板弯曲回弹问题,分析了复合层板弯曲过程表面层铝板及中心层聚合物的变形特征,建立了复合层板平面应变纯弯曲回弹理论分析模型.采用建立的模型预测了复合层板纯弯曲过程回弹角变化,并与实验结果进行了对比,分析了聚合物层厚度及铝合金板材力学性能对回弹的影响规律.结果表明:随着中心聚合物层厚度的增加,复合层板回弹角降低;随着表面层铝板强度的降低,复合层板回弹角减小.理论预测结果与实验结果一致,说明了本文推导的理论模型的可靠性.