7055铝合金薄板件时效应力松弛成形有限元模拟

分析等厚薄板件的弯曲时效应力松弛成形过程,通过应力松弛拉伸试验确定7055T7751铝合金在182 ℃下的应力松弛本构方程,应用有限元方法对该铝合金等厚薄板件的单曲率弯曲时效应力松弛成形过程进行模拟计算,分析薄板件在成形过程中应力和应变的变化情况,最后通过对比薄板件弯曲回弹的试验结果和模拟结果,说明利用该本构方程建立的有限元模型对回弹的预测有效。     

BP神经网络预测铝合金应力松弛量研究

设计2124铝合金单向拉伸时效成形试验(应力松弛试验),研究试验件单向拉伸时,初始应力水平(σ0)、时效温度(T)、保温时间(t)3因素对试验件应力松弛量(p/%)的影响。将试验数据作为训练样本,建立单拉应力松弛试验BP神经网络模型以预测不同工艺条件下的应力松弛量,并通过追加试验数据对该神经网络模型进行检验。检验结果表明:应用该神经网络模型来预测不同因素下试件应力松弛量精度满足试验预期要求。     

7A52铝合金Johnson-Cook本构模型的有限元模拟

为探究7A52铝合金的流动应力变化规律,在材料拉伸试验数据基础上,建立Johnson-Cook本构模型。利用有限元软件AQAQUS,模拟7A52铝合金在温度为25~400℃、应变率为0.1~10 000 s~(-1)的准静态和动态拉伸试验。结果表明:温度和应变率都会影响7A52铝合金的流动应力,但对温度的敏感性较大,对应变率敏感性较小;流动应力随着温度的升高而减小;流动应力随着应变率的增加而增大,尤其在应变率高于1 000 s~(-1)时影响更加明显。所建有限元模型结果与试验结果吻合较好,证明该Johnson-Cook本构模型能够在一定温度和应变率范围内预测7A52铝合金的流动应力。     

整体壁板时效成形模具设计

模具是保证时效成形零件精度的重要因素之一。对时效成形模具的特点进行分析,提出时效成形模具设计流程以及主要内容,着重分析模架和型面以及型面过渡的设计。检测结果表明,该模具成形的零件精度在误差允许范围内。     

铝合金齿轮泵泵体半固态挤压成形的数值模拟研究

采用半固态挤压方法生产零部件,可以消除铸造方法产生的气孔或疏松。通过线性回归的方法建立半固态A356铝合金在570～580℃高固相率温度范围内,不同应变和应变速率下的刚粘塑性本构关系。采用商业有限元模拟软件Deform-3D对A356铝合金材料半固态挤压成形齿轮泵泵体的成形过程进行数值模拟,得到成形过程的流动速度场、有效应力应变场、压力-行程曲线等,并对其进行简要的分析,得出成形过程中的金属流动情况。     

基于Dynaform的梁类件成形分析及回弹研究

利用板料成形有限元数值模拟仿真软件Dynaform对某款车前悬架安装梁中段进行成形设计与分析,对拉深冲压后卸载与切边过程中产生的回弹进行了模拟测量,通过运用CMM测量法对实际生产的样件进行回弹测量,并对两者的测量结果进行对比分析,验证了模拟过程在实际生产中的合理性与可行性。     

7055铝合金高速切削三维有限元模拟

基于ABAQUS建立YG硬质合金刀具铣削7055铝合金的三维有限元模型,并对三向切削力及切削温度进行三维有限元模拟。结果显示:切削力仿真值与实验值之间有合理一致性,切削温度仿真值与实验值之间的最大误差为15%,在允许范围内,对实际生产及切削参数优化提供指导意义。     

铝合金锥形壳体等温成形过程数值模拟

针对某铝合金雏形壳体的等温成形过程．用有限元数值模拟软件进行了模拟，分析了工件的金属流动、应力、应变等，为工艺参数的选取和设备选择提供了依据。     

单点增量成形件残余应力对精度的影响

为研究单点增量成形件残余应力分布情况以及不同工艺参数对残余应力和轴向精度的影响,对成形材料1050铝进行性能分析。用ABAQUS有限元软件建立单点增量成形圆锥台件三维实体有限元模型,根据模拟结果分析工具头直径D、层间距ΔZ、主轴转速W和进给速度F对残余应力分布规律的影响,进而分析对轴向精度的影响,并通过实验验证仿真结果的有效性。研究表明:在较小的工具头直径和层间距、合适的主轴转速和较高的进给速度的条件下,可以获得较好的残余应力分布状态和较高的成形件轴向精度。     

TC4合金切削有限元模拟动态本构模型的建立

用多元函数的下山单纯形法对切削实验所得Johnson-Cook模型中的5个参数进行优化,并应用大型商用有限元软件Marc,建立高速切削有限元模型,通过有限元迭代分析,得到较高精度的高速切削Johnson-Cook本构方程,经验证,该本构方程可以大大提高模拟计算的精度。     

基于DEFORM-3D的7055铝合金三维钻削有限元分析

旨在填补7055铝合金三维钻削有限元模拟方面的不足,以T6态7055铝合金为研究对象,选用两种不同刀具对其切削力、切屑形态及切削过程应力分布进行实验和仿真分析。实验和仿真结果表明:钻削力与钻削速度呈负相关,与进给量呈明显的正相关;钻削速度越大、进给量越小,钻削力的实验值和仿真值的误差越小;麻花钻钻削时,切屑卷曲直径和切屑变形厚度的实验值和仿真值一致性高达94%,三刃钻钻削时,误差较麻花钻大,但误差低于15%,属于误差允许范围;横刃钻削应力与钻削中心距离呈负相关,麻花钻钻削时,有明显的最小切削刃钻削应力,大概在距离钻削中心2 mm处;在稳态钻削阶段,三刃钻的切削刃钻削应力明显高于麻花钻,进给量为0.2 mm/r时,在钻削过程的后期,麻花钻的切削刃钻削应力的增大趋势较三刃钻明显。     

过盈联接的有限元模拟

用ADINA有限元软件对轴毂过盈联接的应力进行模拟.通过材料特性分析,简化组合结构,采取"热装配"方法,建立模拟轴毂的动态过盈配合的有限元模型.并在轴的轴线两端点施加弹簧单元约束,限制"热装配"时轴沿Z轴的移动自由度,并定义其仅在轴毂接触前发生作用.由此得到其静/动态过盈配合的等效应力云图.     

6062铝合金等径角挤压有限元模拟

采用Unigraphics.NX4.0建立了等径角挤压的几何模型,使用有限元软件DEFORM—3D对铝合金6062在不同摩擦因数、不同挤压速度下的ECAP过程进行模拟。获得相应的载荷时间曲线、等效应力应变分布、速度场分布和挤压后晶粒分布,并进行分析,为以后的研究提供理论指导。     

TC4钛合金动态本构模型与高速切削有限元模拟

利用SHPB实验装置,测试TC4钛合金在20～600℃、应变率为103～104s-1下的流动应力和应变的关系,应用自适应遗传算法(GA)优化建立适合高速切削模拟的Johnson-Cook(JC)热粘塑性本构模型,该模型可在较高温度和较宽应变率范围内精确预测TC4的流动应力。以所建的Johnson-Cook模型为材料本构模型,应用大型商用有限元软件ABAQUS,并使用切屑分离准则,建立高速正交切削有限元模型。将模拟结果与高速正交车削的实验数据进行比较,证实本构模型和有限元模拟的正确性。     

基于有限元分析TC4筋包超塑成形工艺优化

在Abaqus/Standard平台建立TC4钛合金飞机壁板典型筋包结构超塑成形的三维有限元模型,探究表面缩沟和圆角破裂机理.结果表明:产生缩沟的主要原因为止焊剂涂覆范围偏小,尤其偏小2 mm以上时;圆角破裂的主要原因为圆角半径过小,最佳圆角半径与板料壁厚及理想减薄率相关,分析得到最佳圆角半径-壁厚预测方程.通过对TC4钛合金飞机壁板筋包超塑成形工艺优化,成功避免了缩沟和破裂的产生.     

有限元分析铸造铝合金断裂行为数值模拟

为研究铸造铝合金断裂行为,提出有限元数值模拟,以单一706铸造铝合金与复合706/705铸造铝合金为例,进行摆锤冲击试验。结果表明:单一铝合金的冲击功均值为49.86 J,断裂耗时0.001 5 s,复合铝合金在复合比和层数为2.99/9、4.68/8、4.96/14、5.85/8时,冲击功均值为98.44、119.71、97.37、99.13 J,断裂耗时为0.003 5、0.003 6、0.003 0、0.002 6 s,且单一铸造铝合金断裂程度大于复合类,冲击力与加载时间都加重铸造铝合金断裂程度。     

桥梁用铝合金抗冲击断裂有限元数值模拟

以单一605、606及复合605/606铝合金为样本,用扩展有限元法进行摆锤冲击模拟试验,分析其冲击功、断裂程度、断裂深度等抗冲击断裂行为.结果表明:复合605/606铝合金完全断裂时间比单一铝合金长;5层复合605/606铝合金完全断裂时间比4层、9层长;5层复合605/606铝合金应力呈层状分布,临近605层应力大于606层,5层复合可承受较大拉应力,且冲击面为605铝合金时,605/606复合厚度比与冲击功成反比.因此实际应用中需根据铝合金特点选材,以最大化材料作用.     

4A11铝合金热变形行为与热加工图

用热压缩模拟方法研究总压缩量为60%、变形温度为380～460℃、应变率为0.01～10 s^-1下4A11铝合金的流变特征和物理模型;建立了基于峰值应力的本构方程,构建了应变量为0.6时的热加工图。结果表明：压缩过程中真应力变化是加工硬化和动态软化协同作用的结果;变形温度为380～460℃、应变率为0.01～1 s^-1的区域为合金最佳工艺参数范围。     

2A14铝合金搅拌摩擦焊缝根部应力应变模拟与分析

为了研究搅拌摩擦焊缝搅拌针尖端位置的行为,采用5.7 mm与6 mm长搅拌针对6.2 mm厚2A14铝合金板材进行搅拌摩擦焊试验.当焊缝根部搅拌不充分时,接头强度衰减的同时焊根处也出现了未焊合缺陷.为进一步研究焊根位置的热力行为,采用CEL方法对搅拌摩擦焊进行数值模拟分析,通过模拟得到了焊根位置的等效塑性应变场与等效应...