电磁成形铝板时变形高度与成形电压的关系

通过纯铝板的电磁自由成形实验，得出了工件最大变形高度与成形电压呈线性关系的结论，列出了线性方程。通过对变形曲线的分析，提出用二次多项式曲线来近似工件的变形曲线。这样，在变形高度与成形电压的线性方程已知的情况下，成形电压确定，工件的近似变形曲线就可以确定。     

快速成形中零件变形的研究

对快速成形过程中的零件变形进行了研究,建立了双层零件变形的力学模型,推导出翘曲量的计算公式,并对影响变形的因素进行了分析。为减小零件变形作了理论上的准备,具有一定的实用价值。     

电磁成形中板料厚度与变形深度的关系

通过纯铝板的电磁胀形试验,发现在工艺条件相同的情况下,不同厚度的板料有不同的变形深度,而且在试验条件下,对于性能相同的材料,厚板的变形深度比薄板的要大。对这一现象进行了分析,认为这是由于不同的板料厚度可以导致不同的设备能量利用率,而其最根本的原因则是趋肤效应。在设备能量相同的情况下,若板料厚度小于趋肤深度,则板料的厚度越大,变形深度越大;板料厚度大于趋肤深度时,板料厚度越大,变形深度越小。并且分析了如何能获得一个最高的设备能量利用率,得出了设备电容与放电回路电感之间的关系。研究成果对指导电磁成形的工艺设计有着重要的意义。     

快速成形零件变形分析

快速成形零件变形是因为树脂固化中存在从液态向固态变化过程中产生的收缩,零件的变形与受力情况有关,而且受零件的尺寸、形状、位置的影响,采用二次曝光工艺,使得部分收缩自由释放,减少收缩对零件的影响,可以明显改善零件的变形。     

电磁成形技术

电磁成形技术是利用金属导体在强大的脉冲磁场中受力成形技术,它具有模具简单、加工精度高、加工速度快等优点。本文论述了电磁成形的机理、成形线圈和磁通集中器,并介绍了具有实用价值的电磁压接、电磁薄板成形和扩管成形。     

基于有限元的光固化快速成形中零件变形研究

以光固化快速成形过程中的零件变形为研究对象,详细分析了收缩力产生的根源及其作用原理,根据树脂固化时必然产生的收缩及层累加的特点,提出了收缩力、面分布载荷的概念;根据零件在成形过程中结构变化的特点,提出时变刚度的概念。基于此,建立了零件成形过程中的力学模型,利用有限元法分析了零件变形的趋势,揭示了成形过程中零件变形的本质问题。通过试验研究了零件的变形问题,试验结果证明了理论分析的正确性。由此提出了改进扫描工艺的分区域扫描策略,显著的减小了成形过程中零件的变形,提高了成形零件的精度。     

电磁成形机成形效率的研究

本文在分析电磁成形机放电回路及能量传递关系的基础上，提出了电磁成形机的最佳工作点和提高成形效率的方法。     

锥形件电磁成形试验研究

对利用平板件电磁成形工艺在有模具时成形锥形件进形试验研究，分析了利用锥形凸模成形时，坯料直径和模具锥度对成形质量的影响；分析了利用锥形凹模成形时，坯料的变形特点；提出了电磁整形工艺方案。     

镁合金板材温热电磁复合成形试验研究

由于节能、环保的需要,轻量化已成为现代结构设计的主流趋势,作为最轻的金属结构材料,镁合金受到强烈的关注.但由于其室温塑性较差,现有产品主要采用压铸法制造.由于镁合金板材在200～400℃时表现出良好的塑性,因此温热成形成为一种很好的方法;电磁成形是一种高能高速率成形工艺(应变速率大于103～10s-1),能显著提高金属板材的成形性能,并且不需要润滑.充分利用温成形与电磁成形的复合优势来提高镁合金板材的成形性能,研究电压、电容、温度等工艺参数对镁合金板材温热电磁胀形高度的影响规律,结果表明:在一定的范围内提高电压或增加电容,胀形高度得到提高;增加电压比增加电容能更有效地提高胀形高度;在相同的放电能量下,成形温度提高时,板材胀形高度先降低(θ＜150℃)然后增加(150℃＜θ＜230℃);随着成形温度增加,极限胀形高度增加,但所需的放电能量增加.     

基于FEM的电磁缩径耦合场数值模拟

对管件电磁缩径的磁场力和动态变形进行了耦合场FEM数值模拟。应用ANSYS计算作用在管件上的瞬态磁场力,然后以该力为边界条件模拟工件高速变形,实现管件变形与磁场力之间的耦合。研究结果表明,作用于工件的磁场力及其径向变形分布不均匀;工件变形可以间接说明磁感应强度和磁场力的分布;工件变形较大时,全耦合模拟结果较半耦合模拟更合理,而变形较小时,二者模拟结果相近。管件变形的模拟值与测量结果吻合较好。     

车辆货箱对车架强度影响的研究

在建立了考虑与不考虑货箱影响的两种有限元计算模型基础上，就货箱的存在对车架强度的贡献进行了研究。以ＢＪ２３１０农用运输车车架为研究实例，计算与试验结果吻合。     

Hill非二次屈服准则次数m值识别及应变控制研究

正确确定本构模型中的物性参数是金属成形过程准确分析和模拟的基础。以Hill非二次屈服准则为基础,应用人工神经网络(ANN)技术建立了材料在变形过程中不同应力状态下物性参数m值的识别方法,并在MTS试验机上进行了薄壁管拉扭试验,通过试验中各阶段的实际应变增量值与m值识别前后计算所得理论应变增量值的比较,验证了识别所得m值以及根据识别所得m值进行应变控制的正确性。     

DEFORMATION ANALYSIS OF SHEET METAL SINGLE-POINT INCREMENTAL FORMING BY FINITE ELEMENT METHOD SIMULATION

Single-point incremental forming （SPIF） is an innovational sheet metal forming method without dedicated dies, which belongs to rapid prototyping technology. In generalizing the SPIF of sheet metal, the deformation analysis on forming process becomes an important and useful method for the planning of shell products, the choice of material, the design of the forming process and the planning of the forming tool. Using solid brick elements, the finite element method（FEM） model of truncated pyramid was established. Based on the theory of anisotropy and assumed strain formulation, the SPIF processes with different parameters were simulated. The resulted comparison between the simulations and the experiments shows that the FEM model is feasible and effective. Then, according to the simulated forming process, the deformation pattern of SPIF can be summarized as the combination of plane-stretching deformation and bending deformation. And the study about the process parameters＇ impact on deformation shows that the process parameter of interlayer spacing is a dominant factor on the deformation. Decreasing interlayer spacing, the strain of one step decreases and the formability of blank will be improved. With bigger interlayer spacing, the plastic deformation zone increases and the forming force will be bigger.     

超塑性拉伸变形应变速率敏感性指数的试验测量及其精细分析

从理论上导出不同典型变形路径下用试验参数F(变形载荷 )、v(十字头速度 )和l(试样标距长度 )表达的应变速率 ( ε)敏感性指数m的一组公式 ,并由此建立了在一组恒 ε试验、恒v试验和定F试验曲线上测量定长度应变速率敏感性指数ml、恒速度应变速率敏感性指数mv 和定载荷应变速率敏感性指数mF 的统一方法。在同一组恒 ε(恒v或定F)曲线上测得ml、mv 和mF,而且测得的ml、mv 和mF 是不相同的 ,这说明超塑性变形具有较强的结构敏感性。但是在不同组的恒 ε、恒v和定F试验曲线上用相同的测量公式测得的ml、mv 或mF 的值也各不相同 ,便是应分析的问题 ,于是又对m值的结构敏感性作了精细分析。     

方矩形管连续辊弯成形过程的变形和应力场

应用三维大变形弹塑性有限元法,对方矩形管连续辊弯成形过程中金属流动规律以及应力分布进行了模拟分析.考虑了各道次之间的数据信息传递,保证了下一道次变形历史的延续,从而真实模拟了方矩形连续辊弯成形过程.获得的结果对连续辊弯成形中的产品质量的控制和孔型的优化有着重要意义.     

大型水轮发电机组弹性轴系由电磁参数激发的弯扭耦合振动的研究

利用弹性体非线性振动的能量法研究水轮发电机组弹性轴系在电磁参数激发下弯扭耦合振动规律。揭示了弯曲振动能够激发扭振,两者相互耦合。利用奇异性理论在物理参数空间对共振的分叉形式进行分析,找到抑制共振发生的参数区域,为机组工程设计和安全运行提供理论依据。在弯扭耦合情况下,通过数值分析所得弯曲振动响应的理论结果与实测结果相符。     

板材粘性介质压力成形粘性附着力影响因素试验研究

针对粘性介质压力成形过程是粘性介质与板材耦合的变形过程,不易确定板材在粘着应力作用下变形行为的情况,自行设计了粘性附着力拉伸试验装置,将粘着应力作为板材拉伸力,直接测量粘着应力对板材变形的作用。采用聚甲基乙烯基聚合物作为成形传力介质,初步研究了粘性附着力拉伸过程板材受到的粘性介质粘性附着力对板材变形的影响以及粘性附着力的影响因素。试验结果表明,增大板材表面压力差、提高粘性介质流动速度及提高粘性介质压力有利于提高粘性附着力的作用。研究结果可为合理利用粘性附着应力作用,提高板材成形性提供理论基础。