管材弯曲中应变中性层位移的分析

在管材弯曲变形系统研究中,为了进一步揭示管材弯曲的变形机理并促进管材精确弯曲和数字化弯曲技术的快速发展,利用板弯曲理论在平面应变条件下推导出弯管应变中性层半径和外侧管壁厚变薄量的近似计算公式,并且在考虑弯曲外侧管壁厚变薄的情况下分析弯管应变中性层沿半径方向的变化.根据应变中性层半径与弯曲半径之比小于1的关系,证明弯曲过程中应变中性层向弯曲中心移动.指出应变中性层的内移量与相对弯曲半径成反比.根据部分弯曲试验和有限元模拟结果的比较,证明管壁厚变薄计算相对准确,但由于忽略了垂直于弯曲平面方向的变形影响,且未计入材料性能参数而导致计算值偏大,有待进一步修正.     

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。     

管材激光弯曲的有限元分析

为了研究管材激光弯曲过程中的温度和应力情况,利用有限元软件ANSYS进行分析计算,采用APDL语言编写命令流,生成单元,模拟移动热源载荷.通过分析计算获取温度场,应力应变场的详细信息.分析结果表明管材激光弯曲成形过程中,管材先经历背向激光的弯曲,之后形成面向激光束的弯曲;最后,在加热位置内外表面会发生朝向外侧的凸起变形.     

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。     

管材最小弯曲半径界限的探讨

金属材料在弯曲时,其圆角区外层受拉,内层受压,内圆角中径越小,圆角区的变形就越大。当外层圆角区的拉伸应力超过材料的屈服强度时,外层材料发生断裂,而内层材料丧失稳定而起皱,使工件报废。     

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。     

弯管成形工艺及管材弯曲特性的研究现状

金属弯管广泛应用于航空、航天、汽车、船舶等制造业领域。对于金属弯管的研究目前主要集中在弯管成形工艺及管材弯曲特性的研究。在查阅广泛文献的基础上,首先分别详述了弯管工艺及其管材的研究现状,从而指出目前研究所存在的问题,最后对无模冷弯成形技术在今后研究方向做了综述。     

TP2管材三维自由弯曲回弹及优化研究

回弹是金属管材在弯曲成形过程中无法避免的现象,它的存在降低了管材的成形质量。以外径12mm,壁厚1.5mm的TP2管材为研究对象,采用显式分析弯曲过程,隐式分析回弹过程。结合有限元数值模拟和实验,通过单因素分析法,探究弯曲模圆角半径和管材与导向机构间隙的变化对管材弯曲回弹的影响规律,分析参数的最优取值以优化管材弯曲成形过程。结果表明：回弹角在弯曲模圆角半径为2mm,管材与导向机构间隙值为0.3mm时最小。优化后的管材回弹角均小于2°,壁厚减薄率均小于2%,模拟结果与实验结果十分接近,优化后的管材成形质量较高。     

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。     

工艺参数对管材激光弯曲成形影响规律的研究

管材激光弯曲成形是一种柔性金属塑性成形方法。将连续的激光光斑简化为一间歇跳跃的方形匀强面热源,并考虑材料性能参数与温度的相关性,建立了管材激光弯曲成形的热-机耦合有限元工艺仿真模型,对成形过程进行了数值模拟。有限元模拟结果表明:在其他条件不变的情况下,激光弯曲角度随激光功率的增大而增大,两者基本上成线性关系;弯曲角度随扫描速度的升高而减小,随光斑直径的减小而增大,但当光斑直径减小到一定程度后,弯曲角度开始减小;弯曲角度随扫描包角的增大而增大,当扫描包角为180°时,弯曲角度达到最大,弯曲角度随扫描包角的继续增大而减小;扫描次数与弯曲角度间成近似的线性关系,且第一次扫描管材产生的弯曲角度最大。     

非对称型材弯曲拉伸失稳及最小弯曲半径研究

以槽型材为例,借助塑性力学分析手段,对非对称型材弯曲过程中拉伸失稳问题进行研究。分析非对称型材弯曲时出现分散性失稳和集中性失稳时的应变强度。为避免出现拉伸失稳现象,提出非对称型材最小弯曲半径的计算方法。最后通过实际算例,将解析解与数值模拟结果进行比较分析。结果表明,型材在弯曲状态下,发生分散性失稳的应变强度小于集中性失稳,它与应力分布状态和材料硬化指数有关。最小弯曲半径与材料力学性能和截面尺寸有关。     

CONSTITUTIVE EQUATION OF A NEW AVIATION LUBRICATING OIL

The traction of a new aviation lubricating oil was measured on a self-made test rig. The calculating formulae of the rheological parameters of the oil such as Erying stress, limiting shear stress and shear elastic modulus were obtained under the condition of the high shear strain rate in elastohydrodynamic lubrication(EHL). The constitutive equation of this oil was determined and verified by test The results of experiments show that the behavior of the new aviation lubricating oil behaves as visco-elastic fluid and the theoretical value agrees fairly well with the measured data, which implies that the constitutive equation of this oil is correct and feasible.