基于响应面法座椅撑板拉延成型工艺参数优化

针对拉延成型过程易出现的潜在缺陷,选取凸凹模间隙、拉延筋作用力和压边力3个重要工艺参数作为影响因素,采用Box-Benhnken法设计响应曲面试验,建立工艺参数与最大减薄率和最大变厚率之间的响应面模型;通过响应面模型得到最优参数组合,即凸凹模间隙为1mm,拉延筋作用力因子为0.36,压边力为350kN。采用优化参数组合进行试模,试模结果与仿真结果的误差均小于3%,吻合较好,表明基于响应面法对工艺参数进行优化的方案切实可行,为板料拉延成型的优化提供1种方法。     

基于正交试验的高强钢板U形件回弹分析研究

回弹是影响高强钢板制件冲压成形精度的重要因素。本文以典型U形件为研究对象、板料三维成形分析软件Dynaform为平台,基于正交试验研究了凸模半径、凹模半径、模具间隙、压边力、摩擦系数等因素对回弹变形量的影响。探讨了各因素对回弹变形量影响的主次顺序及影响规律,并得出最优的方案组合。最后对分析结果进行了模拟验证,为实际应用提供了理论依据。     

SCM435合金钢紧固件精冲过程的数值模拟及参数优化

为了摒弃传统的试错法,节约成本,提高开发效率,精冲过程的最佳工艺参数,根据精冲工艺的特点,建立了精冲力学模型,以4mm料厚的偏心螺母凸缘为研究对象,模具在精冲过程中的磨损为优化目标,利用有限元软件DEFORM-3D对凸缘切边过程进行了数值模拟。结合正交试验,建立了凸凹模间隙、凹模圆角半径、冲棒速度以及摩擦因数的四因素、三水平正交试验表,研究了各因素与精冲模具的影响关系。结果表明,在相同条件下,选取凸凹模间隙为0.02mm,凹模圆角半径为0.06mm,冲棒速度为20mm/s,摩擦因数为0.3时,可获得精冲工艺参数的最优组合。     

K35叉车发动机罩冲压成形数值分析及优化

利用数值模拟技术提取工艺参数,对生产中的K35叉车发动机罩拉深成形过程进行有限元分析,采用正交实验法对工艺参数进行优化设计。最后,从生产工序和成形质量等综合考虑,对模面做局部修改,经过数值模拟后做生产性验证。通过工艺参数优化控制缺陷的产生,此技术可以用来指导机罩模具的设计,减少机罩试模时间。     

L形方钢管再生混凝土组合异形柱轴压力学性能研究

为研究L形方钢管再生混凝土组合异形柱的轴压力学性能，在试验基础上，对L形方钢管再生混凝土组合异形柱进行了数值模拟，通过与试验结果对比，验证了模拟结果的准确性。分析表明，当再生粗骨料取代率超过40%时，异形柱的弹塑性阶段不明显，有直接进入塑性阶段的趋势。考虑钢材强度、钢材厚度、方钢管宽度和连接板宽度等因素，对L形方钢管再生混凝土组合异形柱进行了参数化分析。参数化分析结果表明：随着钢管内再生混凝土粗骨料取代率的提高，异形柱的峰值承载力减小，刚度降低，延性降低；相同粗骨料取代率下，随着钢材强度提高、钢材厚度的提高和方钢管宽度的增加，异形柱的峰值承载力逐渐增大；而连接板宽度对试件的峰值承载力影响不大。     

冲击作用下预加荷载钢筋混凝土板动力响应及破坏模式研究

利用有限元分析软件ABAQUS建立预加荷载钢筋混凝土板的模型,对预加荷载钢筋混凝土板在冲击作用下的动力响应和破坏模式进行研究.模型考虑了应变率效应的影响,混凝土采用塑性损伤模型,钢筋采用Cowper-Symonds模型.为了验证有限元模拟的准确性,对已有试验进行有限元模拟,有限元结果与试验数据吻合良好,说明有限元模型的有效性.建立不同参数组合模型,分析冲击质量、冲击速度、预加荷载、配筋率参数对钢筋混凝土板动力响应和破坏模式的影响.结果表明:冲击质量和冲击速度是影响板动力响应的主要因素,冲击质量相同时,板中心挠度与冲击速度呈平方增长关系;在冲击过程中,板的损伤破坏主要集中在冲击块与板接触的区域.根据板的变形和应力损伤划分三种冲击响应模式,基于最大位移准则给出了三种响应模式对应板中心挠度与计算跨度比值范围.     

L形双连接板实体式方钢管混凝土组合柱抗震性能研究

提出了一种采用双连接板的L形实体式方钢管混凝土组合柱，为了研究其抗震性能，设计了3个采用不同的钢管连接件的尺寸(宽度分别为100mm或200mm)、不同轴压比(0.4和0.6)的试件。对各试件施以不同的竖向恒载，进行了拟静力试验，讨论了试验参数对试件抗震性能的影响。结果表明：连接板宽度与水平峰值荷载和刚度呈正相关，增加连接板宽度对两者的提升很大，与延性和耗能能力呈负相关，增大连接板宽度两者有所下降，而且更宽的连接板会加剧强度退化和刚度退化；竖向恒载与水平峰值荷载和耗能能力呈负相关，加大轴压比导致两者均变小，且加剧了刚度衰减，但是能在一定程度上改善延性，强度退化也更均匀。通过有限元模拟研究了钢管壁厚度、钢管管径和钢材强度等级对组合柱受力性能的影响。结果表明：增大钢管壁厚度、钢管管径都可以显著加强L形双连接板实体式方钢管混凝土组合柱的水平峰值荷载和刚度，但变形能力即延性也明显下降；提高钢材强度等级则能使水平峰值荷载和延性都得到改善。     

木-混组合梁R-ECC连接板受弯性能有限元分析

为研究高延性橡胶粉水泥基复合材料(R-ECC)在木-混组合连续梁负弯矩区中的适用性,对木-混组合梁R-ECC连接板和混凝土(RC)连接板的受弯性能进行了有限元对比分析,设计了10组不同参数的R-ECC连接板,探究了连接板厚度、无粘结层区长度、配筋率及配筋方式等主要影响参数对木-混凝土组合连续梁负弯矩区R-ECC连接板受弯性能的影响,并与已有的试验结果进行对比分析。研究结果表明：同设计参数的R-ECC连接板的抗弯承载力有限元结果与试验结果较吻合,且优于RC连接板;连接板厚度和配筋率对木-混组合梁抗弯承载力影响较大,而无粘结区长度和配筋方式对其影响不大。     

TC18钛合金钻削加工性能与响应面优化试验

为优化TC18钛合金钻削加工参数、提高钻削表面质量,对TC18钛合金进行单因素钻削加工试验,分析加工过程中所产生的轴向力与各钻削参数的影响规律。使用响应面法(response surface methodology,RSM)得出轴向力线性回归预测模型,并进行方差分析和显著性检验;以获得较优加工表面质量的同时有更高的加工效率为参评指标进行参数优化,得到最优参数组合,并对最优参数组合进行试验验证。结果表明:步进量对所产生的轴向力无显著影响,而主轴转速与进给速度对轴向力影响较大;所得轴向力模型较为可靠,试验验证最优参数组合实际值与预测值相对误差满足工程允许范围。     

银包铝棒材立式连铸复合成形制备工艺

以直径20 mm,包覆比50%的银包铝细棒为研究对象,通过有限元数值模拟以及相应的实验验证,得出了银包铝复合材料立式连铸复合成形工艺的边界条件.采用Pro CAST软件模拟了立式连铸成形过程,得出各工艺参数对连铸结果的影响规律,给出了可行的连铸工艺参数范围及工艺调控策略,以模拟结果为指导,制备出表面质量高、复合界面效果良好的银包铝复合棒材.实验结果表明,芯管长度、连铸速度对结果的影响最大,芯管长度影响了芯管出口处双金属的接触温度、接触时间,并直接改变了铝芯固液界面的相对位置.当芯管长度过短时,银铝界面反应较强烈,当芯管长度过长时,芯棒冷却强度大,芯部铝产生明显的冷隔.随着连铸速度的增大,银的固液界面到芯管出口距离逐渐减小,铝的固液界面距出口距离逐渐增大;铝液铸造温度升高,冷却水减少也会带来相似的作用.结果显示,芯管长度30 mm,速度37～67 mm·min-1,银的铸造温度1225～1325℃,铝的铸造温度800℃,冷却水流量约300 L·h-1是可行的银包铝连铸工艺.