轧制差厚板成形极限的理论预测与数值模拟北大核心CSCD

轧制差厚板由于其板料厚度以及力学性能具有非均一性的特点,其成形极限的准确预测成为实际应用过程中的一大瓶颈。基于前期研究中获取的轧制差厚板的几何参数以及力学性能参数,通过改变试件的形状和尺寸,对板料进行了不同应变路径下凸模胀形的数值模拟,采用数据拟合方法获取差厚板的成形极限曲线,并将其与理论公式获得的成形极限曲线进行对比;最后,应用建立的成形极限曲线来预测差厚板盒形件的成形极限。研究结果表明:通过数值模拟以及拟合方法得到的差厚板成形极限曲线与理论曲线比较接近,能够实现对实际差厚板零件的成形极限的准确预测。     

基于灰色关联分析的轧制差厚板盒形件充液拉深成形工艺参数多目标优化

目的 将充液拉深工艺引入轧制差厚板零件的成形,为了进一步掌握差厚板的充液拉深成形性能,对差厚板盒形件充液拉深成形过程进行研究。方法 通过理论推导获取临界液池压力公式,在此基础上运用数值模拟方法分析液池压力比对差厚板厚度减薄率和厚度过渡区移动量的影响,采用正交试验和灰色关联分析获取成形参数对差厚板盒形件成形性能的影响规律和最优参数组合,实现对差厚板盒形件充液拉深成形工艺参数的多目标优化。结果 随着薄-厚侧液池压力比的增大,差厚板最大厚度减薄率先减小后增大,过渡区移动量先增大后趋于平稳,薄-厚侧液池压力比为2较为合理。厚侧压边力、摩擦因数、薄-厚侧液池压力之比、薄-厚侧压边力之比、厚侧液池压力对差厚板盒形件充液拉深性能的影响程度依次减小。结论 采用灰色关联分析得到的最优工艺参数组合来完成差厚板盒形件的充液拉深成形,能够有效地抑制差厚板零件厚度的过分减薄及厚度过渡区的过度移动,进而提高差厚板的成形性能。     

碳纤维复合材料层合板低速冲击损伤应力分析

目的 为掌握碳纤维复合材料板在低速冲击载荷作用下的损伤规律,延缓失效破坏,对其冲击损伤的应力状态进行研究。方法 基于ABAQUS平台,建立碳纤维复合材料层合板低速冲击有限元模型,采用Hashin失效准则和VUMAT用户子程序,对碳纤维复合材料层合板的冲击过程进行数值模拟,同时考虑层合板层内与层间失效,以此来研究低速冲击条件下复合材料的损伤机理,分析冲击损伤过程中的应力变化趋势,讨论应力的分布状态。重点研究铺层角度及铺层距离冲头远近对应力的影响。结果 不同角度铺层的应力传播轨迹均沿着纤维方向和垂直于纤维方向同时扩展,应力均先增加至极限值而后迅速下降;铺层角度越大,板料的承载能力越弱,0°铺层的极限应力为1 432 MPa,而90°铺层的极限应力降至1 206 MPa;离冲头越远的铺层应力越小,达到峰值的时间更早且率先下降,说明远离冲头的铺层更早发生失效。结论 揭示了碳纤维层合板在低速冲击载荷作用下的应力状态及其对损伤的影响规律,能够为复合材料层合板零件设计提供参考。     

轧制差厚板纵向弯曲回弹分析与预测

将轧制差厚板应用于梁类零件的制造能够实现汽车轻量化，但同时也带来了更为复杂的回弹问题。为了掌握差厚板梁类零件的回弹机理并获取各种工艺参数对回弹的影响规律，通过仿真与试验手段研究差厚板U型件纵向弯曲回弹问题。首先，建立差厚板U型件纵向弯曲成形与回弹有限元模型，完成成形与回弹过程仿真，并通过冲压试验对仿真结果进行验证，讨论差厚板回弹分布情况及其原因，分析退火工艺对差厚板回弹的影响规律及内在机理。接着，基于差厚板U型件回弹仿真结果，进行正交试验设计，在此基础上完成回弹影响因素的灰色关联分析，获取各因素的影响水平以及优化的参数组合。最后，完成BP神经网络模型的构建，实现差厚板U型件的回弹预测。研究结果表明，双斜率退火工艺能够减小差厚板的回弹，并且使得回弹分布更加均匀。灰色关联分析获取的最优工艺参数组合为过渡区位置-20 mm、过渡区长度50 mm、板料厚度1.6/2.0 mm、板料尺寸80 mm×230 mm,采用最优工艺参数组合成形的差厚板U型件可以获取更低水平的回弹量。不同工艺参数对差厚板U型件弯曲回弹的影响程度按降序排列为板料尺寸、过渡区位置、过渡区长度、板料厚度。建立的神经网络模型具有...     

轧制差厚板方盒形件拉深成形起皱缺陷影响因素

轧制差厚板由于板料厚度、力学性能的不均匀,在成形过程中容易发生起皱缺陷。综合采用数值模拟和冲压实验2种手段对差厚板方盒形件拉深成形起皱缺陷进行研究。讨论了差厚板方盒形件起皱缺陷的发生机理,并以厚度应变为评价指标,分析了板料尺寸、过渡区长度、过渡区位置、板料厚度等板料几何参数对差厚板起皱缺陷的影响,最后给出了抑制起皱缺陷的措施。研究表明:差厚板方盒形件最容易发生起皱的部位是薄板侧和厚板侧的法兰区以及过渡区法兰部分。板料尺寸越小,过渡区长度越短,则差厚板越不容易发生起皱,采用较大或者较小的板厚差均能够抑制起皱现象的出现,而过渡区中心位置偏离板料中心则可能导致差厚板起皱现象的发生。     

轧制差厚板盒形件充液拉深成形的数值模拟

为了解决轧制差厚板在拉深成形过程中的破裂、起皱、过渡区移动等缺陷问题,应用充液拉深方法完成差厚板零件的成形。通过数值模拟技术,对轧制差厚板的充液拉深成形性能进行研究,完成差厚板盒形件充液拉深成形的仿真,对比分析充液拉深成形与普通拉深成形的优势,讨论液体压力对于差厚板成形性能的影响。结果表明,采用充液拉深技术能够改善差厚板的成形性能。随着液体压力的增加,厚度减薄率呈现先减小后增大的趋势,而过渡区移动量则逐渐减小。大尺寸的差厚板对液体压力的变化更为敏感,但无论对于哪种尺寸的板料,采用合适的液体压力均能够获得高质量的差厚板零件。     

基于改进GhostNet的轻量级手势图像识别方法

卷积神经网络应用于复杂背景的手势图像识别时,存在深层模型参数量大、计算成本高、轻量级模型准确率低等问题,针对这些问题提出了一种基于改进GhostNet的轻量级手势图像识别方法。首先,在Ghost模块中添加通道混洗操作,建立CS-Ghost模块以提取手势图像中的手势特征;然后,选用SMU(Smoothing maximum unit)激活函数优化模型在反向传播中的学习能力;最后,使用注意力机制中的轻量级通道注意力模块ECA去除特征中的噪声信息。该方法在ASL和NUS-Ⅱ数据集上的实验平均准确率分别为98.82%和99.36%;在OUHANDS数据集上的实验平均准确率为97.98%,参数量为1.2 Mi, FLOPs为0.29 Gi。实验结果表明该方法参数量小,计算成本低,可有效提高手势图像识别的准确率。     

轧制差厚板成形极限场

摘要：轧制差厚板板料厚度和材料性能分布不均匀,准确预测差厚板零件的成形极限变得十分困难。首先将差厚板的过渡区离散成若干等厚板的组合,对每一个厚度下的板料进行不同路径的凸模胀形数值模拟,拟合出不同厚度板料的成形极限曲线,对厚度进行插值获取差厚板的成形极限场。最后,采用成形极限场对差厚板筒形件的成形极限进行预测。研究结果表明：采用数值模拟、拟合以及插值的方法得到的成形极限场,可以较为准确地预测实际差厚零件的成形极限。     

轧制差厚板横向弯曲成形仿真与试验

为了抑制轧制差厚板在横向弯曲成形过程中的缺陷问题,采用仿真和试验方法研究轧制差厚板U型件的横向弯曲过程。分析差厚板U型件在横向弯曲过程中的成形特点,探讨弯曲回弹以及过渡区移动等缺陷的发生机理。结果表明,横向弯曲的差厚板U型件在成形过程中除了会产生回弹缺陷外,还会发生厚度过渡区移动;差厚板薄、厚板侧的厚度以及性能差异是差厚板产生缺陷的根本原因;采用退火处理能够减小差厚板的回弹量,但是会导致过渡区移动量增大;板料尺寸越大,回弹量与过渡区移动量也随之增大。     

轧制差厚板纵向弯曲回弹规律分析

为了推动轧制差厚板在汽车梁结构件上的应用,以U型件为对象,研究了轧制差厚板的纵向弯曲回弹特性。首先完成了差厚板U型零件纵向弯曲成形数值模拟,分析了差厚板的回弹趋势,讨论了差厚板的应力分布,揭示了差厚板弯曲回弹规律,探讨了差厚板等效应力的影响因素,并通过试验对回弹仿真结果进行验证。结果表明,不均匀的应力分布是纵向弯曲的差厚板U型件沿弯曲轴方向上回弹不一致的根本原因,退火处理能够减小差厚板卸载前后的应力差,从而实现抑制差厚板回弹的作用。差厚板的板料尺寸、厚度、过渡区长度均会对差厚板的等效应力造成较大影响,从而改变差厚板的回弹大小及分布。另外,差厚板零件不同厚度部位的回弹相互牵制,使得各部分的回弹量趋向一致,从而导致差厚板的回弹量均介于薄、厚等厚板之间。