基于神经网络与遗传算法的压铸工艺参数优化

依据A356咖啡机顶盖高压铸造特点,采用FEM仿真软件对铸件成型工艺进行数值模拟,以L16(45)正交试验和6个补充试验作为BP神经网络的训练样本,建立模具热应力与浇注温度、模具预热温度、压射比压、压铸速度4个压铸工艺参数的非线性映射关系;以模具热应力σmax的最小值为优化目标,运用遗传算法进行工艺参数优化。最终得出浇注温度、模具预热温度、压射比压、压铸速度等4个参数最佳的一组组合,使试验指标σmax最小,模具的热疲劳趋势最低,零件的成型质量最佳。试验结果证明,该减少模具热疲劳趋势的优化方案具有可行性,同时对相近结构压铸件的生产也具有一定的指导意义。     

固溶及高温时效对Al-0.2Sc-0.04Zr、Al-0.15Sc-0.07Zr、Al-0.1Sc-0.05Zr合金力学性能的影响

通过硬度测试、电导率测定、金相显微镜观察等方法,确定合金的固溶工艺为600℃×24h水淬。经过高温时效处理后发现Al-0.2Sc-0.04Zr、Al-0.15Sc-0.07Zr、Al-0.1Sc-0.05Zr三组合金在300℃时时效465min后强化效果最佳。通过对比高温时效处理后不同Sc-Zr含量的Al-Sc-Zr合金的力学性能发现:Sc的添加,可以有效的增加合金的强度,在一定范围内,Sc含量越多,强度提升越明显。微量Zr元素能够有效抑制初生Al3Sc沉淀粒子的形成,从而使合金延伸率上升。综合结果表明,时效处理后Al-0.2Sc-0.04Zr的力学性能较好,其抗拉强度、屈服强度、延伸率分别为229.626MPa、97.707MPa、11.8%。     

基于热模拟试验的大尺寸6061铝合金轮毂旋压工艺

随着电池、轻量化技术的成熟，新能源汽车朝向大型化发展，带动大尺寸汽车轮毂的应用。开展大尺寸6061变形铝轮毂旋压工艺的研发，首先对6061铝合金进行等温热压缩实验，得到在不同温度和应变速率下的真实应力应变曲线，拟合出本构方程。将所得数据导入有限元仿真软件对某款大尺寸铝合金轮毂的轮辋进行旋压模拟，通过分析旋压过程中轮辋材料的流动，总结对比了轮辋上下分开旋压方案和轮辋上下同时旋压方案的优缺点；对轮辋旋压过程中的应力应变场、温度场的分布规律进行总结，验证该成形方案的可行性，为大尺寸铝合金轮毂的旋压成形提供理论支持和工艺参考。     

3Cr2NiMo钢模块锻后热处理的数值模拟

以3Cr2NiMo模具钢锻造模块为研究目标,通过JMatPro软件计算获得其热物性参数,利用Deform-3D软件对其锻后热处理进行了数值模拟研究,最后进行了试验验证。结果表明:淬火过程中模块外表面的冷速大于心部;从心部到表面,马氏体转变出现不等时现象,淬火后从表面到心部的组织分布依次为马氏体、贝氏体和铁素体。等效应力沿厚度方向分布较均匀,但在棱边处出现应力集中现象;硬度值的分布与马氏体的分布呈正相关,表面的平均硬度值为34.86 HRC。试验验证测得的马氏体层平均深度为45 mm,表面平均硬度为36.23 HRC,模拟结果与试验结果的误差在10%以内,具有较好的吻合度。     

钢的热处理数值模拟技术的现状与发展

钢的热处理涉及到一些极其复杂的过程,特别是,工件中会产生温度场、组织场和应力-应变场并相互作用。对钢的热处理过程进行数值模拟的目的是揭示工件中的温度场、组织场和应力场的瞬时变化,或预测钢热处理后的组织和性能,从而修正和优化热处理工艺。ABAQUS有限元软件可用来数值模拟钢的热处理过程。目前,热处理过程的数值模拟技术尚存在一些问题。今后的发展主要是材料数据库的建立和完善,温度场、组织场和应力场耦合模型的完善,以及改进高通量计算和高通量试验。     

变压边力对铝合金板材深冲制耳高度影响研究

以筒形件深冲为例,基于晶体塑性理论,采用数值模拟方法,研究了不同压边力曲线对制耳高度的影响,并得出了相对最佳的变压边力加载曲线.     

一种高精度激光光路自动准直系统的实现

对高精度激光光路自动准直系统,提出了一种更加精准的四象限探测器的信号处理算法,采用四象限硅光电二极管代替传统的CCD探测光线指向,运用DSP技术处理探测信号,控制惯性压电陶瓷电动调节架快速自动准直,精度可达1μrad.该系统很好地解决了传统的CCD探测光线方法中的处理速度慢、校正精度低、占用资源大的问题.飞秒激光实验应用证明,系统能够实现激光光路的快速自动准直.     

基于模型修正技术的模拟集成电路几何规划优化方法

为了兼顾模拟集成电路设计优化的求解精度和计算效率,提出一种基于正项式模型修正技术的几何规划优化方法.首先将模拟集成电路的设计目标与约束简化为正项式模型,然后在采用几何规划方法迭代优化的过程中利用晶体管级SPICE仿真不断修正这一正项式模型.实例表明,与传统基于公式的优化方法和基于仿真的优化方法相比,该方法能够在尽量保证计算效率和全局最优解的前提下使优化精度满足晶体管级SPICE仿真的要求.     

基于弹性变形行为的冷精整直齿轮尺寸预测

为预测冷精整圆柱直齿轮的尺寸精度,建立直齿轮及冷精整凹模的弹塑性-弹性三维耦合模型。通过有限元法,分别对冷精整过程中模具的弹性扩张行为和齿件出模后的弹性回复行为进行研究,得到了冷精整直齿轮的尺寸偏差分布规律,即在齿形方向,偏移量是沿着基圆到齿顶圆逐渐增大;在齿向方向,偏移量是自下而上逐渐增大。对直齿轮冷精整工艺进行物理实验,实验得到的尺寸偏差量与模拟结果的分布及变化趋势相一致,两者最大相对误差为8.5%。研究结果对冷精整齿轮的精度预测,及后续的模具修形具有参考价值。     

多向镦粗7075铝合金动态再结晶组织晶粒度预报

采用多向镦粗对7075铝合金试样进行压缩,利用有限元软件对多向镦粗的组织晶粒度预报,探索模拟分析与实验分析相结合的方法,研究7075铝合金多向镦粗过程的组织晶粒变化规律,并对五道次镦粗试样与初始样进行室温拉伸力学性能测试和采用SEM断口形貌观察。模拟结果表明:经过5道次镦粗后试样中心区域的组织晶粒明显细化,晶粒尺寸从初始的40μm减小到17μm;随着道次的增加,组织晶粒细化效果逐渐减弱。对比模拟预报与实验分析结果表明:两者在晶粒细化程度上吻合良好;经过5道次镦粗之后,拉伸断裂强度从初始的547 MPa增加到665 MPa,断面收缩率从初始的7.1%增加到28.4%,断口韧窝深而大,强度塑性明显提高。