基于增材思维的现代设计与制造工程实训教学探索与实践

增材制造是近些年发展较快的先进制造技术之一,带动了新材料、CAD/CAM/CAE技术、机械工程、激光技术等领域发展。文中基于增材思维进行现代设计与制造的工程实训试点教学,以学生为主,指导教师为辅,工程实践项目为主要教学场景,通过轻量化结构设计、有限元分析、增材制造三个教学模块,让学生更深刻地了解实际项目开发流程,学习增材制造产品从设计到加工工艺方面的知识,培养学生创新意识、动手能力及工程思维,也为同类型本科高校开展增材制造实训教学提供参考。     

基于Autoform汽车左后门外板工艺优化模拟研究

基于Autoform软件,以汽车左后门外板为研究对象,通过增大局部结构圆角尺寸,解决门把手上圆角处局部开裂问题;通过重新调整拉延筋阻力系数,解决拉延模修边线处起皱问题。采用正交实验法,研究工艺参数对零件最大减薄率和最大增厚率影响。结果表明：左后门外板拉延模工艺参数对最大减薄率和最大增厚率的影响程度由大到小顺序均为摩擦系数>压边力>凸凹模间隙,根据拉延模目标值要求判断,采用压边力500 kN、凸凹模间隙0.84 mm、摩擦系数0.13成形效果最佳。零件经过全工序模拟,其分析结果成形质量较好,无拉延不充分、局部开裂、起皱等质量问题。     

低速冲击碳纤维增强铝合金层合板力学响应

基于ABAQUS/Explicit建立低速冲击碳纤维增强铝合金(CFRP/Al)层合板有限元模型。采用Johnson-Cook本构模型模拟铝合金蒙皮力学行为,使用材料子程序VUMAT定义3D Hashin准则,以此判定碳纤维增强复合材料层内失效,Cohesive单元模拟层间胶粘层分离与分层损伤。模拟结果表明,铝合金蒙皮可以有效提高碳纤维增强基复合材料抗冲击性能,并且随着蒙皮厚度增加,CFRP/Al层合板变形量、接触力峰值会有所增大,吸能量和剩余冲击能占比有所减小;随着冲击能增加,层合板变形量、吸能量、接触力峰值、剩余冲击能占比皆呈增大趋势。