板料冲压成形有限元反向分析中初始解确定方法的研究

初始解的确定是板料冲压成形有限元反向分析中的一个重要环节,初始解的好坏会影响后续计算的收敛性以及分析计算的效率。文中介绍了板料冲压成形有限元反向分析的基本原理,对反向法计算中的初始解确定方法进行了研究,总结并分析了国内外关于初始解确定方法的研究概况,提出了一种高效实用的方法,最后给出了计算实例。     

双展开平面映射法研究及在多步快速模拟中的应用

初始解的确定是板料冲压成形有限元快速分析中的一个重要环节,初始解的好坏严重影响分析计算的速度以及求解的收敛性。文章在总结前人研究成果的基础上,提出一种新的网格映射方法——"双展开平面映射法"来快速获得中间构型初始解,实际应用表明,所提方法正确、有效,并在板料成形多步快速模拟软件中得到成功应用。     

大型支承辊非金属夹杂物运动轨迹有限元分析

针对大型锻造支承辊轴颈密集夹杂性缺陷产生原因开展理化检验和数值模拟分析,采用锻造过程有限元数值模拟中的节点反向跟踪技术,确定支承辊夹杂物缺陷在钢锭中的初始位置。研究结果表明,大型支承辊轴颈密集夹杂性缺陷为硅酸盐和氧化铝的复合型夹渣,来源为距钢锭底面450 mm、距钢锭外表面70 mm的196 mm×150 mm矩形区域内。     

基于CBR-HJaya-BP的液压缸加工工时预测研究

为了提高冶金行业液压缸加工工时预测精度,提出一种结合基于案例的推理（CBR）和混合Jaya算法优化BP神经网络的液压缸加工工时预测方法（CBR-HJaya-BP）。使用混合Jaya算法优化BP神经网络的初始权值和阈值,采取基于Sin混沌反向学习的种群初始化策略提高初始解的质量,引入阿基米德优化算法中的转移算子,在探索阶段采用均匀交叉产生中间种群,在开发阶段使用Jaya公式产生中间种群,在解的保留策略中引入了模拟退火算法中的Metropolis准则,以跳出局部最优。以某冶金液压缸制造企业的历史加工数据库为样本,采用CBR方法提取与待预测液压缸的特征参数相似度最高的历史数据,使用提出的HJaya-BP模型进行预测实验,并与改进前的Jaya-BP模型以及原始BP神经网络模型进行对比。实验结果表明,HJaya-BP模型的预测准确度和稳定性均为最优。     

无阀控气液联合冲击器的氮气室设计与研究

简要介绍了无阀控气液联合冲击器与旧式液压冲击器的不同,以及氮气室在无阀控气液联合冲击器中的作用,通过传统凿岩机的计算公式与理想气体的状态方程的联立,推导计算出在确定气液做功比下的无阀控气液联合冲击器氮气室的初始压力与初始体积的公式,并运用计算机仿真分析,求得了氮气室的最高压力与最低压力之比λ的最优解,从而确定氮气室的最优取值范围。其理论计算与仿真对无阀控气液联合冲击器的氮气室设计有较大的参考价值。     

反向扩散效应对过冷单相固溶体合金凝固动力学的影响(英文)

基于平均体积方法建立过冷单相固溶体合金的凝固动力学模型并研究反向扩散在凝固动力学过程中的作用。模型在过冷Ni-15%Cu(摩尔分数)合金快速凝固中的应用表明:反向扩散显著影响凝固结束温度但对再辉阶段凝固的固相体积分数影响不明显。与Herlach观点相反,凝固结束温度介于杠杆定律和Scheil方程的预测值之间,且其具体值由反向扩散、初始过冷度和冷却速率决定。     

Al6061板料的修正GTN损伤模型

为了获得GTN-Hill1948细观损伤模型中的参数,设计带凹槽的试样和剪切试样并进行拉伸试验,获得两种Al6061板料试样的载荷-位移曲线。基于ABAQUS软件建立Al6061板料的有限元模型,应用反向优化法标定GTN-Hill1948细观损伤模型中的初始孔洞体积分数和剪切损伤参数,并设计带孔的拉伸试样对损伤模型进行实验验证。结果表明:通过反向优化法来标定的GTN-Hill1948模型中的初始孔洞体积分数为0.0005、剪切损伤参数为2;中间带孔的试样验证所标定参数的正确性,该损伤模型可以有效地预测Al6061板料发生断裂的位置。     

无位置传感器BLDC电机的启动方法与控制研究

传统的无位置传感器控制通过电机的反电动势来检测电机位置,可以有效降低硬件成本和占用面积,但存在启动困难和启动反向转动等问题。基于此,提出一种施加脉冲电流并检测绕组电感变化量的方法来确定初始转子位置,并配合FOC算法控制BLDC电机平稳高效运行。分析控制超前角优化和电机的抗负载扰动性能,进一步提高整个系统的运行效率和抗干扰能力。最后搭建实验样机对其进行实验验证,实验结果表明该样机能够在无位置传感器的前提下实现无反向转动且高效可靠的启动,同时在FOC闭环控制下实现高效运作。     

叶片精锻三维有限元反向模拟脱模准则的确定

叶片精锻过程的预成形设计是提高叶片锻件质量和降低产品成本的一个极其重要的方面,基于有限元法的反向模拟技术能够从叶片终锻件形状反演出预成形毛坯形状。为此,本文介绍了有限元反向模拟的基本步骤,综述了确定反向模拟中边界节点脱模准则的方法。针对叶片精锻三维有限元反向模拟过程,提出用跟踪拟合修正的方法来确定边界节点脱模的时间序列,确定了反向模拟的脱模准则。将所确定的脱模准则应用到叶片精锻三维有限元反向模拟程序中,可得到合理的叶片预成形毛坯形状。     

6 SPS并联机构的运动学仿真与分析

位置正解求解是6-SPS并联机构运动学计算的难点,为方便确定位置正解,在ADAMS环境中为6-SPS并联机构的动平台添加一个初始多自由度驱动,进行运动学仿真。得出仿真位置逆解,并在MATLAB环境中求得理论位置逆解,验证了仿真位置逆解的正确性。将仿真位置逆解作为输入参数驱动此并联机构,得到其位置正解,结果表明:位置正解与初始多自由度驱动的值吻合,说明所得位置正解正确。表明运用上述方法可简单方便地计算出6-SPS并联机构所需的正解,可为此类机构位置正解的求解与控制提供参考。     

有限元逆算法在钣金设计和成形模拟中的应用

主要介绍了有限元逆算法的基本理论以及近年来逆算法在板件设计以及成形模拟中的应用，并且指出了在成形模拟应用中，逆算法有待改善的方面。     

The determination of initial blank shape by using the one-step finite element method and experimental verification

Many process parameters have an effect on the sheet metal forming process. A well-designed blank shape causes the material to flow smoothly, reduces the punch force, and yields a product with a uniform thickness distribution. Therefore, the determination of an initial blank shape plays the important role of saving time and cost in the sheet metal forming process. For these reasons, some approaches to estimate the initial blank shape have been implemented. In this paper, the one-step approach using a finite element inverse method will be introduced to predict the initial blank shape. The developed program is applied to several sheet metal forming examples for the demonstration of its validity. Moreover, the usefulness of the developed one-step approach program is investigated as compared with the FAST-3D program, which is a commercial package that is commonly used. Finally, the verification will be performed by comparing the predicted and experimental results.     

基于理想形变理论的有限元逆算法在板料成形中的应用

基于理想形变理论,研究了金属板料成形的有限元逆算法,并开发了计算程序.采用线性三角形膜单元和厚向异性的刚塑性材料模型,计算了一个带凸缘的方盒形件,并与Dvnaform的一步逆向法和增量法的计算结果进行了比较.实例分析结果表明,在工程允许精度范围内,本文方法能够有效分析零件的成形性能.由于该方法计算速度快,所以可用于零件...     

Inverse finite element approach and its application in sheet metal forming

The inverse finite element approach (IFEA) was derived from ideal forming to predict the development blank of sheet metal and the thickness strain distribution according to the geometry of final product. The flange portion of stamping product under blank-holder is a free parameter that is mostly dependent on the shape of the initial flat blank. Based on the IFEA, this paper proposed a node relocation technique to estimate the influence of flange shape and evaluate the final geometry and thickness strain distribution from the prescribed flat blank. The applications of the IFEA cover the backward and forward evaluations: from given product to initial blank and from given initial blank to final product. Those applications make the design of sheet metal forming easy and fast. A door-like product experiment confirmed that the precision of the IFEA satisfied the manufacturing requirement.     

钣金成形毛坯展开方法研究进展

钣金成形中毛坯形状的确定是一个重要的工艺环节。该文对各种传统的毛坯确定方法进行了分析综述;对近年发展的确定毛坯的各种方法进行了分析对比。通过分析认为,有限元法将成为确定毛坯展开形状的主要方法,物理逆向法可能成为一种行之有效的方法,而传统方法将逐渐被淘汰。     

板料成形极限的理论预测与数值模拟研究

本文针对目前板料成形极限的实验、理论计算和数值模拟方法以及成形极限应力图的研究进展 ,进行了综述与分析 ,提出了通过数值模拟方法预测板料成形极限所存在的一些问题。认为找到一种能够尽量减少对外部条件的依赖 ,从而更本质地反映材料性能的方法。     

数值模拟在汽车覆盖件开发中的应用研究

探讨了板料成形中两种数值模拟方法：增量方法和反向方法。结合实际的汽车覆盖件开发过程,研究了两种数值模拟方法在覆盖件开发中的应用,以及覆盖件开发过程中数值模拟的集成。