单曲率板材激光弯曲成形过程的有限元模拟

利用有限元软件MSC.Marc建立了单曲率板激光弯曲成形过程的热力耦合有限元模型。计算并分析了激光弯曲成形过程中板材内部的温度场、应力场和位移场。此外,还研究了扫描线的长度和单曲率板的初始形状对激光弯曲成形的影响。结果表明:随着扫描线长度的增加,板材的弯曲变形量增大;随着单曲率板曲率的增加,板材的弯曲变形量减小。实验结果验证了模型的可靠性。     

管形件毛坯展开长度的探讨

通过一个弯曲零件的两种不同成形方法，说明弯曲件的毛坯展开长度不仅与弯曲半径Ｒ、材料厚度ｔ、弯曲系数Ｋ有关，而且还与弯曲件的成形机理、弯曲方法、模具结构等诸因素有关。     

基于LM算法的宽板V型自由弯曲参数的实时识别

在弯曲成形智能化控制过程的4个要素中，材料性能参数的实时识别占有极其重要的地位。为提高实时识别的精度和效率，根据宽板V型自由弯曲成形的特点，建立了宽板V型自由弯曲成形智能化控制过程材料性能参数实时识别的LM神经网络模型。训练结果表明，与改进的BP网络模型比较，LM网络模型的收敛精度和收敛速度均有明显的提高，为实现弯曲成形过程的智能化控制奠定了基础。     

芯棒结构对薄壁管材自由弯曲成形质量的影响

为提高不锈钢薄壁管材自由弯曲的成形质量,在管材内部加入芯棒以降低自由弯曲管材起皱和截面畸变的程度。建立了内置芯棒下自由弯曲成形的力学模型,采用有限元模拟与成形实验相结合的方法,研究了芯棒位置、芯球个数,以及芯棒与管材内壁间隙对自由弯曲成形过程中不锈钢薄壁管材应力、应变分布,截面畸变率和壁厚分布的影响规律。研究结果表明:位于管材变形区的芯球可对薄壁管材内壁起支撑作用;在保证芯球间互不干涉的情况下,芯球数量越多,对管材成形质量的改善程度越大;当芯棒与管材间隙处于合理范围时,自由弯曲成形后的管材外侧壁厚减薄率和截面畸变率较小。     

基于PGWO-BP神经网络的管材自由弯曲精确成形参数预测

为了提高管材自由弯曲成形技术的加工精度，针对平面弯管加工精度的成形参数开展精确预测工作，通过建立成形参数预测模型的方法使弯曲半径和弯曲角的实验值与设计值一致。首先，建立有限元仿真模型并通过管材加工实验进行修正，采用优化后的仿真模型建立预测的样本数据库，以有限元仿真得到的弯曲半径和弯曲角作为输入，以弯曲半径和弯曲角的设计值作为输出，结合BP神经网络和灰狼优化算法搭建成形参数预测模型。结果显示，改进后的PGWO-BP神经网络预测的弯曲半径和弯曲角的最大误差不超过2%,同时利用该预测模型开发了管材精确成形的工艺参数确定软件。     

基于Ansys ls-dyna的复合连续弯曲弯管的数值模拟

基于Ansys ls-dyna及Ls-prepost的对同曲率弯管连续二次弯曲进行数值模拟。利用Ansys ls-dy na软件,基于多弯曲模组,实现弯管的二次弯曲。在弯管的成形过程中,观察弯管的成形变化,包括弯管最外侧的减薄率及内侧的增厚率,同时在二次弯曲建模网格划分过程中,采用自适应网格技术,更加贴近实际地反映成形中应力应变的变化。在Ls-prepost中进行后处理,观察管壁减薄率等的变化。弯管的同曲率连续弯曲数值模拟结果有助于工程实际的应用,同时有限元方法有助于促进对弯管弯曲成形的研究。     

板带金属不均匀压下面内弯曲成形机理的研究

本文建立了不均匀压下刚塑性硬化板带面内弯曲变形过程的上限模型。该模型可以用于预估板带面内弯曲半径，预选成形参数。此外还以ＬＦ２１Ｍ及Ｌ４Ｍ冷轧板为试验材料进行了试验研究，试验实测结果不仅有助于阐明该过程的成形机理，还可以检验所建立的数值模型的精度。     

板金弯曲成形回弹问题的理论研究

分析了板金弯曲成形过程的回弹过程 ,利用成形过程中弯曲区域的平面应变和恒定厚度假设 ,根据VonMises屈服准则 ,建立了弹塑性材料线性硬化条件下板金弯曲成形的回弹计算模型 ,导出了纯弯曲条件下板金件的最小弯曲半径计算公式 ,并讨论了弯曲成形一般不等角平面弯曲问题的数值解法     

多层微通道平行流式换热器绕弯成形工艺

研究了多层微细通道平行流式换热器的绕弯成形过程。基于绕弯成形机理和LS-DYNA软件平台建立了多层换热器的有限元模型,并通过实验的方法,研究了换热器层数和弯曲力矩之间的关系及换热器和翅片的变形情况,验证了有限元模型的可靠性。利用验证过的有限元模型,分析了不同的翅片形状及弯曲半径对换热器成形质量的影响。研究结果表明,随着换热器层数的增加,弯曲力矩呈线性增加;对于不同形状的翅片,三角形翅片更适合微细通道平行流式换热器的弯曲成形;在一定范围内,较大弯曲半径更有利于换热器的弯曲成形。     

板料激光成形技术

综述了激光成形技术的国内外发展史及其研究现状，分析了激光弯曲成形技术的优点，探讨了激光弯曲成形技术的原理及成形机理，并且论述了激光弯曲成形的影响因素，展望了板料激光成形技术的应用前景。     

钢水罐回转台整体结构有限元分析

采用Inventor三维建模软件和ABAQUS非线性有限元软件对某320 t钢水罐回转台进行了三维实体建模和有限元计算分析。通过对该钢水罐回转台整体结构的有限元计算分析,为回转台的设计、改进提供了技术指导。该钢水罐回转台建成投产后产生的位移与有限元结果相符合,表明建立的模型合理,体现了数值建模(CAE)和有限元分析在回转台设计中的重要价值。     

挤压机主柱塞有限元分析

根据挤压机主柱塞的结构特点,利用有限元分析软件I-DEAS建立有限元模型,并对主柱塞零件进行了静力学的有限元分析计算,研究了在满负荷工作状态下主柱塞零件的应力和应变情况.结果表明,应用I-DEAS软件分析计算具有较高的精度,所建立模型和采用的计算方法可靠,主柱塞零件的结构设计合理.     

Effect of Reynolds number on the simulated filling pattern of a bench mark mould filling problem

A finite element algorithm is presented for simulating the mould filling process. The incompressible, Navier-Stokes equations are solved by the Galerkin finite element method. The metal front is tracked by the pseudo-concentration approach which is a variant of the volume of fluid (VOF) method. The finite element algorithms and the special techniques implemented to ensure that the predicted filling pattern is realistic are discussed. The proposed algorithm has been tested on a bench mark mould filling problem¹³ and the results demonstrate the ability of the finite element method to model such flow phenomena. Results presented for various Reynolds numbers throw light on the complexities involved and the factors to be considered while attempting to model mould filling problems realistically.     

Void closure prediction in cold rolling using finite element analysis and neural network

Cold rolling is used to eliminate void defects in cast materials thus improving the material performance during service. A comprehensive procedure is developed using finite element analysis and neural network to predict the degree of void closure. A three-dimensional nonlinear dynamic finite element model was used to study the mechanism of void deformation. Experiments were conducted to investigate void closure during the cold flat rolling process. Experimental results are compared to the three-dimensional finite element predictions to validate the model. The void reduction predictions from finite element analysis are in good agreement with experimental findings. Plastic strain, principal stress distribution around the void and void reduction ratio are presented for various case studies. As finite element simulation is time-consuming, a back-propagation neural network model is also developed to predict void closure behavior. Based on the correlation analysis, the reduction in sheet thickness, the dimension of the void and the size of the rollers were selected as the inputs for the neural network. The neural network model was trained based on results obtained from finite element analysis for various simulation cases. The trained neural network model provides an accurate and efficient procedure to predict void closure behavior in cold rolling.     

高阶单元在焊接热弹塑性有限元分析中的应用

为研究高阶单元对热弹塑性有限元分析中变形的影响,建立了不同网格尺寸、单元阶次的三维有限元模型,利用通用有限元软件ABAQUS对CO₂气体保护堆焊过程进行热弹塑性有限元分析,比较线性单元和二阶单元在温度和变形的计算精度及时间.结果表明,二阶单元能够更好地反映焊接区域的变形特点,焊接变形的计算结果与试验结果更加接近;单元阶次仅对应力应变场分析有较大影响,对于温度场计算结果影响不大.     

新型液压—机械拉深模与工艺过程数值模拟

介绍一种新型液压—机械拉深模装置,液压力能在拉深过程中形成径向推力、摩擦保持及流体润滑效应,建立与新型液压—机械拉深模相应的数值模拟模型,通过添加节点力和单元力来实现径向推力和凹模腔压力建模。用建立的模型,设置与实际试验相一致的工艺参数,对08Al拉深钢板进行数值模拟计算,将模拟计算结果与实际实验结果进行对比,说明径向推力和凹模腔液压力建模的正确性,为进一步进行液压—机械拉深工艺研究奠定基础。     

滚动工况下钢质车轮和铝合金车轮的有限元分析对比

根据车轮的结构和实际工作条件,采用ANSYS有限元分析技术,建立1/16车轮的模型。计算了滚动工况下钢质车轮、铝合金车轮在不同转速下的应力值和变形值。通过对比分析计算结果,得出的结论可为铝合金车轮的设计提供依据,最后作试验验证了所建模型的合理性。     

高温超导体电磁响应特性的有限元分析

运用有限元方法研究了高温超导体的电磁响应特性。给出了基于磁场强度的高温超导体电磁响应特性公式体系,建立了二维有限元模型,并采用带状几何结构进行了模型的验证。还研究了不同几何结构超导体的交流响应和磁相互作用力。研究表明,本模型正确地反映了高温超导体的宏观电磁响应特性,并且具有较好的扩展性。     

基于广义模块化设计的预应力机架有限元分析

将广义模块化设计应用到液压机预应力机架的有限元分析中,提出了广义有限元模块和广义有限元模块接口的概念.阐述了ANSYS软件中有限元模块数据库的建立方法、有限元模块装配成整机分析模型的具体装配方法和预紧力载荷的模拟方法,用ANSYS参数化设计语言编制了组装有限元模块、预紧单元法施加预紧力和施加问隙导向约束的通用程序模块.最后以45 MN液压机预应力机架的有限元分析为例,详细说明了广义模块设计中分析环节的实施过程和此类液压机设计的注意事项,为同类机架的设计提供了参考和指导.     

S形件成形工艺参数优化及实验研究

通过ParaMesh和网格模型转换接口程序建立了S形件成形的参数化有限元模型并进行参数化有限元分析(PFEA).把人工神经网络(ANN)和遗传算法(GA)相结合进行工艺优化设计,研究了S形件翻边成形中的工艺参数优化.然后利用优化的结果值进行验算并与实验结果进行对比,获得了良好的结果,表明基于PFEA、ANN和GA进行成形工艺参数优化,不仅可行而且实用.