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从太空制造角度出发,设计了一种碳纤维/聚醚醚酮(PEEK)预浸复合板料拉拔连续制管工艺.综合考虑了预浸复合板料的供料放卷过程、冲压、拉拔成形工步和超声焊接工序,并创造性的提出了卷曲拉挤成型方式.利用Johnson-Cook和Holzapfel-Gasser-Ogden模型构建了一种以PEEK为基体,以碳纤维编织布为增强体相互叠加的材料模型,通过实验数据确定材料参数.采用商业软件ABAQUS对各工序分步进行了地面条件下的有限元数值模拟,分析了预浸复合材料板材在供料放卷、冲压拉拔成形过程中的应力分布,并采用蔡-希尔最大变形能理论证明了本文设计的放卷模具和卷曲成形模具可以进行连续制管.在焊接过程中,分析了预浸料基体PEEK在焊接区域产生的Mises应力分布,证明了超声波焊接方案对管材表面质量的影响较小.模拟结果表明,所设计的连续拉拔制管工艺能够快速有效地生产出表面良好的管材.仿真结果可为后续复合材料在轨拉拔连续制管的工艺设计和制造提供借鉴. 相似文献
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应用Unigraphics软件的Structures模块,针对30000kN三柱油压机的缸梁在使用中出现了裂纹的问题,运用三维有限元方法进行计算,求得应力、应变分布图。分析讨论了原始设计的不合理性。并提出改进设计措施。改进后的设计应用于生产实际取得了较好的效果。 相似文献
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碳纤维编织复合材料冲压成形实验与仿真分析 总被引:1,自引:0,他引:1
编织复合材料成形由双曲率曲面构成的复杂结构件时,会导致复杂的纤维重新排布和重新取向,从而影响最终成形件的力学性能。基于纤维增强连续介质力学理论,作者以前提出了一种简单实用的超弹性模型来描述编织复合材料在成形过程中的非线性各向异性力学行为。利用冲压工艺为树脂传递模塑法提供碳纤维编织复合材料预成形件,研究了碳纤维编织复合材料在冲压成形带有双曲率曲面的结构件时的纤维重新排布和重新取向。碳纤维编织布被剪成纱线分别与模具矩形边成0和45°两种样式。利用所提出的模型对实验进行模拟并与实验结果进行对比发现,预测的纤维局部剪切角和边界纤维缩进量与实验结果吻合很好。这一研究对编织复合材料成形的数值预测与结构设计有着重要的意义。 相似文献
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注塑成型工艺参数在塑料制品零件的制造过程中非常重要。采用田口试验方法,基于CAE技术,对前面板的注塑成型工艺参数进行优化。以翘曲变形为优化目标,以工艺参数熔体温度、注射时间、保压压力和保压时间为变量,以田口试验的方法来求解最优的工艺方案。比较优化方案和初始工艺方案,结果表明,通过工艺优化,使前面板的Z方向的变形从0.8mm降至0.5mm。 相似文献