多点成形板类件自由曲面展开尺寸误差分析

在对多点成形板类件自由曲面展开算法研究的基础上,从理论上分析了引起板类件自由曲面展开尺寸误差的原因。并以球形曲面片为例,从3方面进行了其展开尺寸误差分析———曲面离散误差分析、四边形网格形状误差分析以及由基点带来的累积误差分析。     

三种运动学描述在金属成形模拟中的应用对比研究

合理选取数值模拟方法对提高金属成形模拟的效率和准确性有着重要的作用。对比和研究了3种运动学描述(L、E、ALE)之间的特征和关系,并分别用这3种描述对同一个金属成形算例进行了模拟,比较和分析了3种模拟结果的异同及其原因,评价了3种描述在金属成形模拟中的适用性。结果认为E描述由于不能很好地跟踪运动边界及计算耗时较长,不适合用在金属成形模拟中;ALE描述虽然吸收了L和E描述的优点,但由于网格运动算法设计困难,要广泛应用在金属成形模拟中仍待进一步研究;L描述由于结合了网格重划分技术,能够较好地运用于金属成形模拟。     

6σ概率优化设计方法及其应用

将6σ概念与遗传算法和蒙特卡罗模拟技术相结合，构造了基于产品质量工程的6σ概率优化设计方法，实现了对设计目标的优化，提高了产品的可靠性与稳健性。以悬臂焊接结构和弹簧的优化设计为应用实例，对优化结果的可靠性与稳健性进行了评估。     

万能轧制有限元模拟立辊摩擦元拖动模型

采用带刚性表面的摩擦单元,建立了万能轧制过程立辊摩擦拖动的有限元模型。该模型在轧件翼板和立辊之间设置了一层动态接触的摩擦单元,通过使摩擦元与立辊的接触面刚性化,来模拟刚性立辊,并将立辊的未知线速度包含在有限元求解变量中。这种方法克服了立辊线速度未知带来的求解困难,能够直接求得立辊线速度,而不必事先假设和迭代求解。算例表明,该模型满足立辗转矩为零和刚性化的要求。     

热轧过程微观组织演变的数值预报与试验研究

对于热力耦合大变形问题 ,构造了同时求解变形和温度的热弹塑性变分原理和相应有限元法 ,并与金属微观组织演变数学模型相结合 ,提出了热变形过程微观组织的数值预报方法。针对再结晶动力学方程和晶粒长大方程对时间和温度的高度非线性 ,定义了一个经温度补偿的适用于变温过程的等效时间 ,解决了变温状态下对时间的叠加问题。作为应用 ,模拟了H型钢热轧过程的微观组织演变 ,并相应地进行了试验研究。预报值与实测值吻合良好 ,表明该方法已能成功预报热变形后的金属微观组织     

模具数控加工智能工艺规划与优化的技术框架

提出模具数控加工智能工艺规划与优化的技术框架,并从系统实现的技术和方法上进行了讨论。系统拟采用基于规则的推理和基于事例的推理方法,不仅可以帮助设计者完成工艺规划中的各项选择,还可以对工艺优化的过程进行指导,减少了优化算法的复杂性。根据工艺数据具有不精确和不完备的特点,拟采用模糊集和粗糙集进行规则和事例的提取。     

大锻件空洞的局部效应与锻合压下率研究

为了在锻造过程中消除锻件内部的空洞型缺陷,采用热力耦合有限元法模拟了各种条件下圆柱体锻件中心空洞的热锻闭合过程.研究结果表明,空洞的闭合是局部变形问题,其主要影响因素是锻件的高径比、空洞形状和摩擦条件.将数值模拟结果进行拟合处理,得到了便于应用的空洞闭合临界压下率的计算公式.该公式的预报结果和有限元模拟结果吻合良好,因而在一定程度上反映了各主要因素对空洞闭合的影响.根据数值模拟结果和拟合公式总结了空洞闭合的规律.     

大锻件内部空洞热锻闭合的Z-C判据及其应用

大锻件内部空洞闭合是一个多尺度问题.基于细观塑性理论和体胞模型,推导出大锻件内部空洞的体积演化方程,通过分析空洞闭合的力学条件,建立大锻件高温成形过程中内部空洞闭合的Z-C判据.Z-C判据对人们熟知的定性结论能够从理论上给出定量解释,发现硬化指数、远场应力三轴度和等效应变对空洞闭合均有重要影响,并揭示出影响规律.数值模拟研究表明,运用Z-C判据和CAE技术不仅可以判断空洞是否闭合,而且可以模拟空洞的体积变化过程,揭示空洞演化规律.Z-C判据为大锻件锻造工艺的优化设计提供了一条新途径.     

H型钢热轧变形过程的计算机模拟

应用热力耦合有限元法,建立了Ｈ型钢万能热轧过程的数学模型,模拟了不同轧制参数下的热轧变形过程,结果表明,Ｈ型钢的腹板和翼缘在变形过程中有很强的相互牵制作用,交界处金属在不同时刻发生双向流动,增大翼缘压下率有助于翼缘宽展,并降低腹板出口后的纵向残余压应力。     

高温合金GH4169多道次可逆热轧的有限元模拟

高温合金变形抗力大,在研究板形问题时必须要考虑轧辊的弹性变形。应用MSC,MARC软件,采用弹塑性大变形热力耦合有限元法,建立了包括等效弹性轧辊在内的多道次可逆热轧过程的热力耦合有限元模拟模型。应用该模型实现了多道次轧制过程的连续模拟,而中间不需要进行人工干预。对高温合金GH4169的多道次热轧模拟结果表明,这种建模方法获得了较好的计算精度。