定模动辊机电系统动力学智能优化方法

定模动辊成型是一种变截面渐进成型方法,依赖定模动辊成型装备实现高强度金属板材变截面渐进成型。定模动辊成型装备运动平稳性与构件成型质量密切相关,因此以加速度幅值最小为目标函数,考虑定模动辊成型装备伺服电机、传动装置、辊模机构与成型板材的机电系统动力学优化,是机电装备设计理论研究的新课题。采取深度强化学习方法,应用深度确定性策略梯度算法对定模动辊成型装备进行优化。结果表明:该算法适用于机电系统动力学优化,具有科学意义和工程应用价值。     

定模动辊变截面辊弯成形有限元分析

基于ABAQUS/Explicit显示动力模块对DP980高强钢定模动辊变截面辊弯成形建立有限元模型,分析板材成形后的等效应力、等效塑性应变及截面厚度的分布特点,并进行安全校核。获得了轧辊成形力与板材的回弹量,为轧辊设计提供了依据。通过实验验证了定模动辊变截面辊弯成形工艺的可行性及有限元分析结果的可靠性。     

基于混合人工神经网络的冷连轧水平力预测

针对冷连轧机组辊系中工作辊沿带钢运动方向的水平力难以利用传统的数学模型进行计算的问题,提出了利用混合人工神经网络模型对其进行预测。分析了工作辊在轧制过程中的受力情况,并根据监测的状态参数,从中挑选了轧制力、弯辊力矩、张力、带钢厚度、弯辊力等几类对工作辊受到的沿带钢运动方向的水平力有影响的参数作为输入变量。提出了两种新型的粒子群优化算法,并对人工神经网络的初始化权值与阈值进行优化。通过对预测结果进行分析发现,提出的改进混合人工神经网络相比较改进前能够提高模型的预测精度,且拟合精度均达到90%以上,可用于指导实际生产。     

某曲轴制坯辊锻缺陷分析及优化改进

曲轴采用制坯辊锻工艺后,锻件上出现了一些小耳朵缺陷.分析其原因,主要影响因素是过渡圆角和辊锻道次的匹配.利用DEFORM进行模拟优化改进后,发现过渡圆角半径20mm时为最宜;第2道次辊锻时,锻件的夹持端距离辊锻模具端部的距离为45mm时,道次匹配最合理.经过生产试验验证,改进后的工艺使缺陷达到最小.     

阳极板多道次辊弯成形过程数值模拟

利用有限元软件MAC.MARC,根据按辊弯成形工艺建立的辊花图,对阳极板多道次辊弯成形过程进行了数值模拟。基于动力显示算法,采用刚性辊轮沿板材长度方向运动的方式建立了阳极板多道次辊弯成形有限元模型。分析了成形过程中阳极板的Y向位移、等效应力与等效塑性应变的变化,重点研究了板材成形时等效塑性应变在弯曲角处的变化。结果表明,等效塑性应变的极值主要出现在当前道次所成形的弯曲角位置,且随成形弯曲角度的增大而增大。     

某重卡前轴成形辊锻质量因素分析

运用Deform软件初步建立了某重卡前轴成形辊锻工艺的有限元分析模型,通过比较模拟仿真与最初辊锻工艺生产出的锻件,以第二道次为例,研究了辊锻摩擦因子、温度、辊锻速度三个工艺参数对辊锻件长度和最大成形载荷的影响。据此对初始的有限元模型进行了优化,根据优化后的仿真结果对辊锻模进行了重新设计,生产出锻件尺寸合格,与模拟结果完全吻合     

汽车前轴第1道次辊锻成形工艺有限元模拟与实验

建立了前轴辊锻第1道次模型,并利用Deform-3D软件进行模拟仿真,通过与实际辊锻成形前轴进行对比,确定了合理的边界条件,并对其准确性进行了验证。由分析可知,摩擦因子为0.6、传热系数为11时,模拟结果与实验结果对比误差最小。研究了传热系数、摩擦因子、初始温度、辊锻角速度、模具板簧处圆角等工艺参数对辊锻第1道次成形的影响规律。结果表明,摩擦因子增大和初始温度升高,锻件弹簧板中心距和最大展宽均随之增大。转动角速度增大,弹簧板中心距、最大展宽逐渐减小。锻件总长和最大展宽随着模具板簧处圆角增大而减小。通过第1道次辊锻制坯工艺优化,降低了终锻成形载荷,提高了终锻模具型腔填充程度与材料利用率。     

TA2纯钛板辊弯成形回弹显微机理分析

对TA2纯钛板辊弯成形回弹显微机理进行了系统研究，采用辊弯成形工艺对TA2纯钛板进行了单道次及多道次不同设计角度的冷变形加工。首先，研究了不同设计角度辊弯成形板材的回弹规律，其次，利用显微硬度计测试了辊弯成形样品的显微硬度变化，最后，通过电子背散射衍射实验研究了TA2辊弯成形板材的显微组织、织构和取向差的演变规律。结果表明，在单道次辊弯成形实验中，随着设计角度的增大，回弹逐渐减小，显微硬度逐渐增大，主要原因是孪生参与协调塑性变形，织构强度逐渐增大，变形量增大导致位错密度降低。在终设计角度为30°的辊弯成形实验中，随着道次数的增加，回弹逐渐增大，而显微硬度逐渐降低，孪生现象消失，织构强度逐渐降低，位错密度逐渐增大，这是由变形量递增，反复加载卸载后通过位错滑移产生的弹性回复逐渐增大导致的，这是由辊弯成形所特有的工艺特点决定的。     

槽钢辊弯成形过程的有限元仿真

以大变形弹塑性有限元方法为基础．利用MARC软件对槽钢板坯进行了三维大变形模拟，分析了在辊弯成型过程中不同道次辊压所造成的槽钢各部位应变和应力的分布情况．揭示了槽钢在成型过程中金属的变形规律。从而为生产与设计，特别是孔型设计提供了可靠的理论依据．为计算机孔型设计与制造系统奠定了基础。     

基于改进鸽群算法与领航跟随法的无人车编队方法

针对无人车编队方法的不足，提出一种基于改进鸽群算法与领航跟随法的无人车编队方法。采用传统鸽群算法编队时有一定的局限性，故在算法初期提供一个初始解以提高计算效率，并在算法的地磁算子中加入相应的权重指标，提高算法在整体路径中的规划效率。在编队过程中，先利用改进鸽群算法为领航者规划出一条最优的路径，再运用领航跟随法控制每一辆跟随者以一定的距离和角度跟随领航者，从而实现以设定的队形运动。通过建立栅格地图进行仿真并在真实无人车上进行实际应用，验证该编队方法的可行性。结果表明：与量子粒子群优化算法与粒子群优化算法相比，改进的鸽群算法主要优势是最优路径短、运行时间短、收敛速率高。