汽车后挡风玻璃热弯成形及回弹过程研究

基于粘弹性材料的有限元理论,应用有限元模拟方法研究了具有深弯复杂曲面特征的汽车后挡风玻璃的热弯成形工艺及回弹问题。使用广义Maxwell模型来描述玻璃在高温下的粘弹性质。利用有限元分析软件,合理简化模型,对采用压模成形工艺的汽车后挡风玻璃的热弯成形和回弹进行了有限元仿真。研究了汽车后挡风玻璃在经过压制、落模、回弹阶段的应力分布和变形情况。针对玻璃的回弹问题,分析了主要工艺参数对玻璃回弹的影响情况及应力与回弹的关系,为提高玻璃型面质量和模具设计精度提供参考。     

间隙对铝合金帽型材绕弯回弹规律影响研究

回弹是型材弯曲成形中不可避免的现象,模具与型材间间隙是影响回弹量的重要因素之一。为研究间隙对型材回弹半径和回弹角的影响,基于数值模拟软件ABAQUS建立了5052铝合金帽型材数控弯曲及卸载回弹的有限元模型,并实验验证了所建有限元模型的可靠性,分析了压块、防皱块、弯曲模及夹块与型材间间隙对回弹的影响。研究发现:减小弯曲模、夹块与型材间间隙回弹减小,减小压块与型材间间隙回弹增大,而防皱块与型材间间隙对回弹影响不明显。     

考虑接触演变的板材回弹过程建模与优化

回弹是由工件在卸载后的弹性变形引起的。板料成形过程中为了控制成形件的最终形状,必须进行回弹设计优化。准确预测回弹对于板料成形过程的模具设计非常重要。降低回弹模拟结果与试验结果的偏差是设计过程中的难题。基于NUMISHEET’02的自由弯曲标准考题考虑板材与模具间的接触演变过程,建立了一个有限元模型来预测回弹。采用一个常规的优化方法对有限元分析中的材料和单元模型进行了分析,研究发现不同模型对回弹结果有较大影响。模拟结果与参考文献中的试验结果比较表明了模型的正确性和可行性。     

不锈钢管弯曲成形回弹预测研究

使用有限元分析软件ABAQUS,建立了有效的不锈钢管材弯曲回弹有限元仿真模型,运用虚拟正交试验方法,研究了弯曲角度、直径、壁厚、助推速度以及弯曲模与管壁之间的摩擦系数,对弯曲回弹的影响,最后分别用线性回归和神经网络,建立回弹角度与上述参数间的定量关系。结果表明,回弹角随着弯曲角度的增大而增大,且呈现出明显的线性关系;与回弹角度相比,直径、壁厚、助推速度以及摩擦系数对回弹角的影响较小;神经网络更能准确地对回弹角与上述参数间的关系进行预测。     

超薄镀锌板辊弯成形回弹工艺分析

对于超薄镀锌板,厚度薄回弹量大难以控制是运用辊弯成形方法中的难点之一。基于ABAQUS有限元软件建立了超薄板辊弯成形仿真模型,以单波模型为例,运用正交试验方法分析了压型板的回弹,详细分析了相对弯曲半径变化对回弹的影响。研究表明,材料厚度增加、弯角半径减小时,回弹角度会减小;在一定范围内较少道次数也能减小回弹角度;板材回弹角度与r／t值成线性关系。     

飞机风挡玻璃弯曲成形回弹数值模拟

分析了飞机整体圆弧风挡玻璃弯曲成形过程及弯曲成形中玻璃板料的回弹机理,建立其有限元模型.在有限元软件ABAQUS中利用显示动力算法和隐式静力算法分别对风挡玻璃弯曲成形和回弹变形进行数值模拟,研究模具的弯曲半径、玻璃的加热温度、玻璃板材的厚度,摩擦大小等因素对弯曲回弹的影响,为实际生产提供参考依据.     

基于PAM-STAMP的7075铝合金T型材拉弯模拟与试验

基于通用钣金成形模拟软件PAM-STAMP.2G,建立了7075-O态和W态铝合金T型材变曲率拉弯成形回弹有限元模型。分析了补拉量、摩擦系数等工艺参数对回弹的影响规律。使用A-7B数控拉弯机进行拉弯成形试验,通过试验件的回弹量验证有限元模型对两种材料的预测精度,表明随着补拉量的增大,模拟与试验回弹量一致减小。建立的模型可应用于7075铝合金型材拉弯成形模拟。     

铝合金板材冲压成形回弹有限元模拟研究

板料卸载后回弹变形对钣金件的成形精度影响很大。基于Numisheet1993的U形弯曲标准考题,考虑板材与模具间的接触演变过程,建立了一个有限元模型来预测铝合金板材弯曲过程的回弹。模拟中板材本构方程基于更新拉格朗日弹塑性材料模型,压边力采用凸缘边界的等效力表示,卸载过程采用模具反向运动方法。对有限元敏感度分析发现,回弹大小和整体精度受到元素大小、积分点和屈服准则的很大影响。有限元模型通过Numisheet1993和2005的考题进行验证,发现精度达90%以上。通过有限元分析得到了一个优化的模型,提供了一个更加精确的方法,该方法还可减少计算时间。     

高强度钢板折弯成型的回弹分析及工程应用

回弹对高强钢板折弯成型的精度有重要影响,通过建立折弯成型二维有限元模型,获得了不同板厚的Weldox960材料的回弹角及回弹半径。通过实验对比分析,验证了回弹角和回弹半径的模拟准确性,回弹角相对误差在2.6%以内,回弹半径相对误差在1.4%以内。并就多道折弯成型、产品设计及折弯干涉进行阐述。研究结果表明,模拟分析准确性高,指导作用明显,对产品的实际生产和设计均具有良好的指导意义。     

不同屈服准则与硬化模型对DP780双相高强钢拉延弯曲回弹预测影响规律研究

随着汽车车身对轻量化、高效节能等要求的提高,先进高强钢因其高比强度、比刚度等性能在汽车工业中应用呈上升趋势。因此,研究先进高强钢的回弹现象,总结其回弹规律,对改善先进高强钢零件的成形精度具有重要意义。目前的研究主要是基于U弯试验研究不同材料模型对回弹的影响规律,而屈服准则和硬化模型对Daw-bending回弹预测的适用性需要进一步研究。基于建立的Draw-bending试验平台,研究圆辊半径与名义张紧力对DP780回弹的影响规律。并利用PAM-STAMP有限元分析软件研究不同硬化模型(Hollomon模型、Y-U模型)和屈服准则(Mises、Hill48、Yld2000)对Draw-bending回弹预测的影响规律。研究表明,在试验方面,增大弯曲半径和张紧力都能减小侧壁卷曲回弹。在有限元仿真回弹预测方面,当采用双精度求解器求解Y-U模型材料参数时,可以提高Draw-bending回弹的预测精度。由于DP780各向异性的特殊性,采用Y-U硬化模型和Mises屈服准则或Yld2000屈服准则可以得到更高的回弹预测精度。对于厚度与截面半径的预测,采用Y-U硬化模型与Yld2000屈服准则可以得到更好的预测精度。     

机械螺栓法兰连接的有限元力学模型比较研究

机械螺栓-法兰连接结构中存在着复杂的接触、摩擦和预紧等非线性因素.螺栓-法兰连接结构的有限元力学模型应当充分包含这些因素.首先介绍了连接结构接触分析的有限元法理论,然后比较研究了二维轴对称力学模型和三维实体模型在螺栓一法兰连接结构建模中的差剐,之后研究了温度载荷法、过盈配合法和等效外载法等三种不同的螺栓预紧力建模方法.计算结果表明:二维模型在处理螺栓-_法兰连接结构上计算耗费小,但计算精度较三维模型差别较大,结果粗糙;三种预紧力模拟方法都能模拟螺栓预紧载荷,但在适用范围、等效方法和计算精度等方面有区别.     

FINITE ELEMENT MODELING OF BURR FORMATION IN METAL CUTTING

In order to advance understanding of the burr formation process, a series of finite element models are introduced. First, a finite element model of the burr formation of two-dimensional orthogonal cutting is introduced and validated with experimental observations. A detailed and thorough examination of the drilling burr forming process is undertaken. This information is then used in the construction of an analytical model and, leads to development of a three-dimensional finite element model of drilling burr formation. Using the model as a template, related burr formation problems that have not been physically examined can be simulated and the results used to control process planning resulting in the reduction of burr formation. We highlight this process by discussing current areas of research at the University of California in collaboration with the Consortium on Deburring and Edge Finishing (CODEF).     

FINITE ELEMENT MODELING OF BURR FORMATION IN METAL CUTTING

In order to advance understanding of the burr formation process, a series of finite element models are introduced. First, a finite element model of the burr formation of two-dimensional orthogonal cutting is introduced and validated with experimental observations. A detailed and thorough examination of the drilling burr forming process is undertaken. This information is then used in the construction of an analytical model and, leads to development of a three-dimensional finite element model of drilling burr formation. Using the model as a template, related burr formation problems that have not been physically examined can be simulated and the results used to control process planning resulting in the reduction of burr formation. We highlight this process by discussing current areas of research at the University of California in collaboration with the Consortium on Deburring and Edge Finishing (CODEF).     

高速切削过程有限元分析的研究进展

大量的研究成果表明:有限元模拟作为研究高速切削机理的一种有效手段,已被广泛用于高速切削过程分析。综述高速切削中锯齿状切屑形成机理、切削过程中的物理量(切削力、切削温度,刀具磨损)及表面质量等方面的有限元分析的研究现状。展望高速切削有限元模拟分析的发展方向。     

喷丸残余应力场有限元模拟研究进展

喷丸强化处理工艺可以显著提高金属材料的抗疲劳和抗应力腐蚀等性能,这与喷丸后在金属表面层形成的残余应力场紧密相关,因此对喷丸残余应力的大小及分布进行预测具有重要意义。对近年国内外喷丸残余应力场的有限元模拟进行评述,总结出6种典型的残余应力分析模型,分别是二维轴对称模型、四对称面模型、三对称面模型、双对称面模型、单对称面模型和无对称边界条件的有限元模型,比较了不同模型的特点及应用现状。介绍了当前几种新的残余应力分析有限元模型:随机三维模型和周期性边界条件模型,根据其原理和特点认为其本质是无对称边界条件模型和对称边界条件有限元模型的延伸。针对空化水喷丸、激光喷丸和超声波喷丸等新工艺,新喷丸过程的数值模拟一般是以机械喷丸工艺的数值模拟方法为基础进行改进,主要采用弹丸撞击法和等效载荷法。对未来喷丸残余应力数值模拟研究进行了展望,认为从组织强化角度深入研究喷丸强化机理、建立更符合实际喷丸工艺的有限元模型、开发新算法以及将有限元法和离散元法进行结合是值得关注的研究方向。     

三维CAD/CAE一体化的参数化动态有限元建模

提出了一种基于CAD参数化技术与CAD／CAE一体化技术的参数化动态有限元建模方法，该方法解决了三维实体有限元建模中几何模型的描述与驱动、参数联动、模型自动更新等一系列问题，为先进的参数化有限元分析与优化设计提供了关键技术基础；阐述了三维参数化动态有限元建模方法中的若干关键技术，包括具有典型意义的基于AutoCAD／MDT二次开发环境ObjectARX的CAD／CAE集成方法、复杂三维组合曲面网格全自动生成算法、复杂三维实体的四面体网格全自动生成算法、面向对象的有限元模型描述方法，以及有限元模型的参数驱动方法等；建立了一个三维参数化形状优化设计应用原型系统。     

高速列车有限元参数化

铁路车辆的性能一直都是运输行业的重要课题,对于车辆的研究会影响到整个铁路交通的发展。将列车车体分成底架、侧墙、车顶等几个模块,每个模块都有自己的子模块,将车体结构模块细化到钢板、槽钢等板材结构,用有限元软件ANSYS的参数化语言APDL语言,对车体模型以命令流的形式表示,最终达到对车体结构模型参数化,方便车体结构优化,有利于对车体进行有限元仿真分析,提高车体建模分析效率,缩短车体技术更新时间,并且有助于技术交流。     

A coupled finite element and meshfree analysis of erosive wear

Erosive wear is a kind of material degradation, which is largely involved in many industries, and caused a series of serious problems and economic loss. Many theoretical models and numerical models have been established to study the erosion phenomena. In this study, a coupled finite element and meshfree model was developed for the simulation and prediction of erosive wear. By utilizing the meshfree technique, the error due to mesh distortion and tangling at impacted area in the finite element analysis could be effectively avoided. The fundamental mechanisms of erosion by solid particle impact were investigated as well. Comparison against the results of analytical erosion models and finite element model are made. It is shown that the predicted results are in agreement with reported results. The present study could be very useful and efficient in studying erosive wear.     

NBI装置的强度和刚度分析

随着现代制造技术的发展,CAE的核心技术有限元分析技术也得到了越来越广泛的应用.简单介绍了利用有限元法进行强度和刚度分析的理论基础,并以NBI装置为研究对象,利用HyperMesh软件建立其有限元分析模型,分析了NBI装置在静态工况下的强度和刚度,判断其工作的可靠性,并且对出现的问题提出了相应的改进设计.     

Experimental modal analysis on the core support barrel of reactor internals using a scale model

The vibration of core support barrel (CSB) in a typical pressurized water reactor is studied by experimental and finite element analysis methods. Free vibration models are built and tested for the 1/13.7th scale of Ulchin Nuclear (UCN) Unit 3 & 4. Finite element model is established by plate model with shell elements. Finite element and measurement analyses are performed with respect to the two type of cylindrical shell models with and without holes. Test results on CSB vibration models are presented and compared with finite element analysis results. Various techniques are used to compare the measurement and analysis results.