基于自由弯曲技术的管材弯曲回弹预测EI北大核心

为克服有限元模拟中圆弧段采用动力显式算法无法获得准确回弹,值及解析法忽略过渡段S1为变曲率特性的问题,提出一种结合解析法和有限元模拟分析的求解方法,以此来对基于自由弯曲技术的管材回弹数值进行预测。对于过渡段S1,分别使用显式和隐式求解器完成成形和回弹过程的仿真,基于回弹值变化特点引入移动最小二乘法(MLS)对回弹数据进行拟合,建立了过渡段S1的回弹预测模型;同时,对圆弧段S2建立了考虑轴向推力引起的压缩应力的回弹预测模型。仿真结果表明,回弹主要发生在圆弧段,过渡段S1的回弹值在整体回弹值中所占比重较小;经过两组实验结果对比分析,所提出的预测方法与实验所得回弹角误差分别为15.09%与14.76%,传统求解方式(将过渡段S1视为定曲率)与实验所得回弹角误差分别为27.68%与24.32%,回弹角综合预测精度提升了11.08%。     

基于POA-BP的TP2管材自由弯曲成形结果预测

将壁厚减薄率和椭圆率作为管材自由弯曲成形结果的评价指标,选取弯曲模与管材间隙值、弯曲模圆角半径值、管材弯曲变形区长度、导向机构圆角半径值、导向机构与管材间隙值作为影响因子。利用数值模拟方法对管材自由弯曲成形结果的评价指标和影响因子建立样本库,并随机选取6组作为测试样本,其余的作为训练样本,结合BP神经网络和鹈鹕优化算法对预测模型进行训练,构建POA-BP神经网络预测模型对管材自由弯曲成形结果进行预测。结果表明,POA-BP预测模型的壁厚减薄率和椭圆率的最大预测误差不超过2%,故POA-BP预测模型能够有效预测管材成形结果。     

基于机器学习的管材弯曲回弹有效预测与补偿

采用基于优化的误差反向传播(BP)神经网络的机器学习算法建模,提出了考虑材料参数、几何参数等多因素的弯管回弹精确预测和高效控制方法。该方法通过引入非线性惯性权重及遗传算法的杂交算子,改进了粒子群优化(PSO)算法,进而通过改进的PSO算法对BP神经网络进行优化,构建了基于改进的PSO-BP神经网络机器学习回弹预测和补偿模型。以多种规格的铝合金数控弯管构件为对象,将实际生产中不同规格、批次、成形参数下回弹数据作为训练样本,实现了所建机器学习预测模型的应用验证。所建模型获得的预测结果平均相对误差为6.3%,与未优化的BP神经网络等传统模型相比,预测精度最大提高了18.5%,计算时间可从1.5 h缩短至300 s,同时实现了回弹预测与补偿精度以及计算效率的显著提高。     

大弯曲半径管材推弯回弹有限元分析

大弯曲半径管材是在推弯机的推弯过程中成形的,因在推弯过程中,模具与管坯间各参数的相互影响导致管坯在推弯成形后,不可避免的产生回弹角,因而影响了管坯在后期应用中的精度和准确率。因此采用动态有限元平台ABAQUS/Explicit软件对大弯曲半径管材的推弯成形建立符合实际推弯参数的有限元模型,并通过有限元数值模拟对推弯过程中影响回弹角的主要因素:相对弯曲半径R/D、相对壁厚D/t、摩擦系数、以及材料的硬化指数和强度系数进行有限元分析,并得出这些参数对回弹角影响的规律曲线。     

拼焊板V形自由弯曲精确回弹控制技术研究

在平截面和平面弯曲等假设条件下,建立拼焊板V形可适于小曲率自由弯曲回弹的解析预测模型,所建立的回弹预测模型将成形过程分段研究,即区分为贴模阶段和未贴模阶段。分别根据贴模态和未贴模态拼焊板弯矩分布特点,构建两种状态下的曲率分布方程。在自由弯曲卸载分析阶段,引入两母板间相互作用的弯矩,同时考虑弹性模量随塑性变形变化的影响,基于单一母板求解拼焊板母板回弹后的弯曲角。基于2D单应矩阵变换法实现拼焊板回弹后端面弯曲角的在线测量。针对板料中材料参数的波动性问题,基于正交表构建最佳行程预测的神经网络模型的训练样本。根据软硬件接口基于LabVIEW软件平台开发可在线学习的拼焊板V形自由弯曲回弹控制系统软件。设定目标回弹后弯曲角分别为140°和100°时,跟踪在线成形试验结果,成形第5周期最大点误差可分别达到1.42%和2.01%。     

纵向拼焊板V形自由弯曲及回弹模拟研究

运用有限元软件ANSYS/LS-DYNA和ETA-DYNAFORM对纵向拼焊板的V形自由弯曲及其回弹过程进行了模拟分析.重点就纵向拼焊板V形自由弯曲的成形特点和影响回弹的主要因素进行了研究,通过分析可知,对纵向拼焊板V形件自由弯曲回弹影响较大的参数为拼焊板的凹模跨度、材料性能和厚度比,而模具的圆角半径、摩擦系数的影响较小.     

拼焊宽板V形自由弯曲回弹预测及试验验证

在平截面和平面弯曲等一系列假设条件下,建立拼焊宽板V形自由弯曲回弹的解析预测模型,所建立的回弹预测模型考虑差厚拼焊板截面几何的非对称性,确定差厚拼焊板在指数硬化规律下的应力中性层的位置。在自由弯曲卸载分析阶段,引入两母板间相互作用弯矩,基于单一母板求解拼焊板母板回弹后的弯曲角。采用Fortran语言编制计算程序,应用增量数值方法求解差厚拼焊宽板V形自由弯曲模型中行程与弯曲角和回弹后弯曲角的非线性隐式关系。将V形自由弯曲模具装至改造后的拉伸试验机的活动横梁上,在不同的凸模行程下,分别对两种料厚比(0.8/1和2.5/2)拼焊板进行V形自由弯曲试验,试验结果与拼焊板V形自由弯曲预测模型的计算结果较吻合,为拼焊板V形弯曲回弹实时控制技术研究奠定理论和试验基础。     

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.     

15CrMoG钢管弯曲回弹的改进PSO-BP评估

为精确预测管材弯曲回弹并设计合理的补偿方案,选择经过优化处理的BP机器学习算法建立预测模型,之后对其开展了控制性能评价。大幅提升了泛化性能并获得更高的预测精度,促进算法更快完成收敛过程。并对模型开展了验证分析。研究结果表明：当以PSO算法优化BP建立预测模型进行预测时跟目标结果间形成了15.7%的平均误差,相对于BP预测模型,大幅提升了预测精度,但会导致计算效率明显下降,所需计算时间接近1.5h。以改进粒子群算法对BP进行优化后,可以有效提升神经网络泛化性能,跟目标值相比平均误差只有6.2%。先对基本PSO算法实施优化处理,再利用优化后的PSO算法调整BP,由此建立得到机器学习预测模型。此模型可以达到高预测精度以及高效率的要求,可以有效满足管材数控弯曲回弹以及补偿的计算需求。     

管材弯曲成形的国内外研究现状及发展趋势

总结了近年来国内外学者和工程技术人员从理论分析、实验研究、有限元数值模拟方面着手对管材弯曲成形开展的大量研究工作和取得的研究进展 ,包括管材弯曲过程中的起皱和破裂分析、横截面变形以及卸载后的回弹分析和预测等 ,并阐述了管材弯曲成形研究的发展趋势。     

基于有限元的U形弯曲回弹分析

弯曲回弹是金属板料成形最典型的缺陷之一,对回弹变形做出准确的预测是有效控制回弹现象的前提。Dynaform是材料成形领域广泛应用的有限元分析软件,它可以准确地描述出板料弯曲成形过程及弯曲后的回弹量大小。文章利用Dynaform软件对插角连接座零件成形过程中U形弯曲成形及回弹进行数值模拟分析,计算出回弹量的大小,并通过设置不同的凹模圆角半径值来探究其对回弹的影响,验证了成形过程中材料的变形原理,也对生产实际中模具参数的优化设计具有一定的指导作用。     

[成形过程的数据挖掘与深度学习方法]基于机器学习的管材弯曲回弹有效预测与补偿

采用基于优化的误差反向传播(BP)神经网络的机器学习算法建模,提出了考虑材料参数、几何参数等多因素的弯管回弹精确预测和高效控制方法。该方法通过引入非线性惯性权重及遗传算法的杂交算子,改进了粒子群优化(PSO)算法,进而通过改进的PSO算法对BP神经网络进行优化,构建了基于改进的PSO-BP神经网络机器学习回弹预测和补偿模型。以多种规格的铝合金数控弯管构件为对象,将实际生产中不同规格、批次、成形参数下回弹数据作为训练样本,实现了所建机器学习预测模型的应用验证。所建模型获得的预测结果平均相对误差为6.3%,与未优化的BP神经网络等传统模型相比,预测精度最大提高了18.5%,计算时间可从1.5 h缩短至300 s,同时实现了回弹预测与补偿精度以及计算效率的显著提高。     

弯曲成形回弹研究进展

回弹是影响弯曲件成形质量的主要因素之一,是弯曲模具和弯曲工艺设计要考虑的关键问题之一。如果不充分了解弯曲回弹规律,要想获得预期精度的弯曲件,需要反复试模、修模,优化模具尺寸,或者在成形结束后还要对弯曲件进行校形,这样将会导致生产周期的延长,生产成本的提高。本文综述了前人对弯曲回弹问题的研究工作和研究成果,简述了弯曲回弹控制的方法,最后基于目前的研究现状,提出了弯曲成形回弹研究有待于进一步解决的问题。     

管件冲压回弹补偿弯曲模的设计

通过对材料、工艺、模具和设备等方面进行研究分析,介绍了一种可以补偿弯曲回弹,节省模具材料和模具加工费用的可调换式管件弯曲模的结构设计。该弯曲模的应用,一方面确定了角度回弹值Δα,另一方面大量地节约了弯曲模材料和制造费用,对于工厂日常加工和平面弯曲管件的生产,具有显著的经济效益及普遍的实用价值。     

弯曲件回弹问题分析

回弹是弯曲加工中最常见的质量问题之一,也是弯曲工艺中的技术难点之一,回弹问题的存在会造成零件成形精度差。通过对回弹现象的理论分析和影响因素分析,找出减小回弹的解决措施,保证产品质量。     

拼焊板V形自由弯曲回弹控制影响因素分析

在平截面和平面弯曲等假设条件下,建立了可适用于纵向拼焊板V形小曲率自由弯曲回弹的解析预测模型。在自由弯曲卸载阶段,该模型引入了两母板间相互作用的弯矩,基于单一母板求解了拼焊板回弹后的弯曲角。利用解析模型分析了不同工艺参数对拼焊板V形自由弯曲力和回弹后弯曲角度的影响规律,确定了影响拼焊板V形自由弯曲力和卸载后回弹角的主要影响因素。     

弯曲回弹影响因素及控制措施

回弹是材料弯曲成形过程中的主要影响因素之一,严重影响着弯曲件的质量与精度。在已有研究的基础上,对弯曲回弹的影响因素及控制措施做了综合有效深入的研究与分析,对工业生产有一定的现实意义。     

负回弹及小圆角半径弯曲成形

1.负回弹弯曲成形 图1所示工件是利用负回弹弯曲成形原理来加工的。该件材料为08F,料厚δ为1.5mm,要求工件在成形后有少量的负回弹。     

管件弯曲成形回弹预测模型研究

为提高管件弯曲成形回弹预测精度,根据梁纯弯曲理论对管件横截面的应力应变进行分析,对整个横截面弯矩M而言弹性变形区域弯矩Me可忽略不计,用幂函数硬化模型描述整个横截面的关系,建立了管件回弹角度、回弹后曲率半径预测模型。回弹角度随弹性模量E、管件外径D、材料硬化指数n的增大而减小;随着管件壁厚t、弯曲角度α、材料硬化系数K的增大而增大。部分试验值与理论值的比较表明,回弹预测值与试验值吻合较好,验证了理论分析的正确性与预测模型的有效性。     

钢筋弯曲回弹试验及其数学模型校正

对不同材料,不同规格的钢筋进行不同角度弯箍试验,并对弯箍试验建立数学模型,将试验测量数据与理论计算结果对比,通过数据对比,对理论计算公式进行修订,使该理论计算公式得到进一步的优化,并广泛应用于设计、实际生产等具有重要的参考意义。