汽车覆盖件冲压方向目标函数权重研究

确定以参考方向的角度为变量，以初始接触面积、接触点的个数和接触点分散均匀程度为目标函数，建立了冲压方向确定的优化模型。提出了运用熵值理论对各专家评估水平赋予权重值的改进层次分析法（AHP）得到目标函数综合权重。针对典型汽车覆盖件，应用KAMS软件在生成冲压方向的基础上仿真测试，测试结果方法的有效。     

高强度钢板U形件热冲压凹模结构拓扑优化

为降低热冲压凹模的生产成本和使用成本,基于板料热冲压数值模拟对凹模结构进行了拓扑优化设计.运用有限元软件ABAQUS建立热力耦合有限元模型,对高强钢板U形件的热冲压成形和淬火过程进行了数值仿真.提取凹模与板料间关键工况下接触应力作为凹模拓扑优化的外在载荷,建立约束凹模结构关键区域节点位移的体积最小化拓扑模型,对热冲压凹模结构进行拓扑优化设计,最终实现结构减重20%,且优化后凹模的变形和应力与优化前的结果相差甚微.研究内容对热冲压过程数值模拟和模具结构拓扑优化研究具有一定参考价值.     

熔融沉积快速成型零件成型方向的多目标优化

为了实现熔融沉积快速成型（FDM）中零件成型精度和成型效率的协同优化,基于零件成型方向对成型精度和成型效率的影响进行分析,以体积误差最小、零件成型方向上高度最低以及所需支撑体积最小为目标,建立了零件成型方向的多目标优化模型。设计了基于非支配排序遗传算法的智能求解算法,通过对模型的优化计算得到零件成型方向的Pareto解集,实现了FDM零件成型方向的智能优化。最后通过实例验证了所建模型的正确性与算法的有效性。     

桥壳热冲压成型过程的数值模拟

应用三维弹塑性有限元模型和MSC.M arc软件对桥壳的热冲压成型过程进行了数值模拟,通过模拟桥壳在不同的冲压温度、冲压速度、摩擦条件下的成型过程,考察了冲压温度、冲压速度、摩擦条件对冲压过程中温度场、应力场分布的影响规律.研究发现:在桥壳热冲压过程中,应力和温度值虽然会随冲压温度等工艺参数的变化而变化,但它们的分布规律不变.在此基础上,确定了最佳的热冲压工艺参数,其中冲压温度应高于700℃,冲压速度应小于20 mm/s.     

工程中有限元网格生成技术的研究和应用

有限元网格生成是工程科学与计算科学相交叉的一个重要研究领域,文中简要综述了二维、三维网格生成算法。通过工程实例分析了目前工程中有限元网格生成技术应用情况,讨论了土木、水利工程中网格结点重复编号、施工过程中结点优化、随机投放骨料等特殊问题的网格特点及其处理方法。文中给出了较多的工程有限元网格实例以供借鉴。     

最小二乘网格的模型修补

最小二乘网格是在给定连接图和离散控制点集的基础上,通过求解线性系统对网格中的顶点重新定位而形成的网格.本文提出了一种最小二乘网格的模型修补算法,首先根据模型孔洞构造合适的连接图,然后根据网格连接图以及边界几何信息构造一个线性稀疏系统,最后求解连接网格中所有顶点的三维几何坐标.该算法计算速度快,能取得理想的效果.     

考虑冲压残余应力和厚度变化的车身结构模态分析与优化

车身零件冲压成形过程中产生的残余应力和厚度变化对其结构模态和固有频率具有重要的影响,而目前常用的有限元模态分析方法中,常常忽略了成形因素所带来的影响,导致分析结果与实际情况不相符。采用有限元网格映射算法,在车身结构模态分析中引入成形信息,并将成形残余应力作为预应力施加,研究成形因素对车身结构模态和固有频率的影响。研究结果表明,考虑成形比未考虑成形影响的模态分析结果更接近实验结果。最后,进行了基于成形因素的车身结构灵敏度分析与优化。     

超高强钢前纵梁零件冲压开裂分析与处理

目的解决780 MPa级别超强度钢板冷冲压生产汽车前纵梁时发生的冲压开裂问题。方法通过网格应变分析技术和仿真分析,研究该零件冲压开裂的原因,分析引起开裂的因素,基于CAE模型系统,研究压边力、模具间隙、坯料尺寸、材料性能对开裂的影响规律。结果降低压边力和增加模具间隙均能减轻开裂,但是无法消除冲压开裂;坯料尺寸缩小可以消除冲压开裂,但是优化坯料尺寸需要改变模具上的坯料定位器,同时增大起皱风险;通过提升材料性能可以消除开裂。结论考虑最终各方案成本,选择性能优异的材料进行生产,将冲压开裂率降低至0.6%,满足了冲压要求。     

田口方法在冲压仿真建模参数优化中的应用研究

利用现有的有限元软件ABAQUS,建立了V形件冲压加工的有限元仿真模型。结合田口方法,通过实验数据和仿真结果对比,分析了各建模参数对仿真模型鲁棒性的影响,最终找出有利于提高鲁棒性的建模参数组合,建立了可运用于实际分析的鲁棒性有限元模型。给出了V形冲压件基于田口方法的有限元建模参数优化的计算实例。结果表明,所提方法是有效且实用的,为提高有限元建模的鲁棒性提供了依据。     

基于参变量变分原理的三维Cosserat体模型弹塑性分析与应变局部化模拟

基于参变量变分原理,该文发展了三维Cosserat连续体模型弹塑性有限元分析的二次规划算法。由于Cosserat连续体模型的本构方程中存在材料内尺度参数,该模型可以解决经典连续介质理论在分析应变软化问题时病态的有限元网格依赖性问题。数值结果表明所发展的三维Cosserat连续介质弹塑性有限元模型可以有效的模拟应变局部化现象并且该算法具有很好的数值稳定性,同时获得的数值结果具有良好的非网格依赖性。