方坯连铸拉速波动时铸坯温度场的研究

根据连铸大方坯的凝固传热特点，应用二维非稳态传热有限元数学模型，分析在拉速波动过程中铸坯凝固时的温度分布情况，为避免在生产中由于拉速波动而产生缺陷提供了一定的理论依据。     

航空变曲率内蒙皮零件精确成形参数优化北大核心CSCD

为推动复杂曲面航空钣金构件的快速制造,以航空变曲率内蒙皮零件为研究对象,基于冲压拉深技术,通过设计合理的工艺模型并结合有限元分析手段来实现零件的精确成形。以零件减薄率为目标响应值,以压边力、凹模与板料间的摩擦因数、压边圈与板料间的摩擦因数为优化变量,设计3因素5水平正交试验,建立了BP神经网络代理模型,并通过粒子群优化算法(PSO)求解得到最佳的工艺参数组合:压边力为607 kN、凹模与板料间的摩擦因数为0.20、压边圈与板料间的摩擦因数为0.13。采用优化后的工艺参数进行成形仿真,零件的减薄率与成形质量均有所改善,仿真模型的预测值与实际值的平均绝对百分比误差MAPE为2.49%,满足优化精度要求。同时,采用优化后的参数进行工艺试验,一次即成形出合格零件,其实际减薄率与仿真模型预测值的相对误差不大于4.8%,验证了仿真模型的准确性,也证明了优化方法的有效性。     

微成形技术的研究现状

阐述了微成形技术的基本概念，分析总结了微成形的研究现状、主要研究领域。以微成形试件微小化后尺寸效应的本质特征为基础，讨论了材料成形过程中的摩擦、材料流动规律的尺寸效应、试件的精度和成形设备的选择等问题，并进一步指出了微成形技术的发展方向。     

基于灰色关联的铝合金板拉深成形扭曲回弹工艺参数优化

针对铝合金板成形工艺参数如何选取的难点,利用灰色关联准则对铝合金板成形质量进行分析,通过因子关联度的方差分析,获得铝合金板成形工艺中的主要影响因子。为了减少板料成形工艺参数优化时间,以铝合金板成形中主要影响因子为设计变量,以板料成形后扭曲回弹、增厚、减薄为成形目标,使用拉丁超立方抽取样本,通过Dynaform软件进行数值模拟获得训练样本,利用人工免疫算法训练RBF神经网络,建立主要影响因子与成形目标之间的RBF神经网络近似模型,最后采用人工免疫算法对该模型进行优化,获得最优工艺参数。以Numisheet'96 S梁为研究对象,利用本文所提出的方法进行拉深成形研究,通过对比分析优化前后的成形结果,证明了该方法能极大地提高铝合金板的成形质量。     

板料成形中韧性断裂准则应用研究进展

对板料成形中的成形极限应力图、最大变薄率、成形极限图以及韧性断裂准则等预测成形极限的方法,进行了综述和分析。指出利用韧性断裂准则,不但能够较好地预测塑性差的板料成形极限,而且还能考虑应变路径的变化。利用有限元方法模拟时,韧性断裂准则既可以应用到完全耦合的弹塑性损伤模型的增量方法中,也可以应用到一步有限元逆算法中。为了准确地预测成形极限,除了提高有限元模拟精度外,应找到一种本质地反映材料性能的韧性断裂准则。     

一种等效拉延筋阻力模型及其应用

 为了提高板料成形件质量,提出了一种等效拉延筋阻力模型.该拉延筋阻力模型在平面应变假设的前提下,考虑中性层偏移、鲍辛格效应等多种因素影响,通过与经典的Nine试验数据比较,证明了该模型的准确性.以翼子板为成形对象,结合改进的等效拉延筋阻力模型,采用非线性优化算法对拉延筋结构进行优化设计.利用优化获得的等效拉延筋阻力反求拉延筋几何参数,建立成形中的实体拉延筋仿真模型,获得了质量较好的成形件.研究结果表明该等效拉延筋阻力模型能够较好地适用于板料成形中.     

小方坯高速连铸时结晶器应力场有限元模拟

利用六面体八节点单元，建立结晶器的三维应力模型，利用小方坯结晶器温度场的计算结果，模拟了不同结晶器铜板厚度和不同冷却水流速下结晶器的应力．结果表明，结晶器壁越薄，变形越严重。应力越大；冷却水流速对结晶器应力的影响不大．同时表明。合适的结晶器厚度为10mm，合适的冷却水流速为9—12m／s．     

基于鱼群BP神经网络的板料成形分块压边力优化

采用人工鱼群算法与BP神经网络相结合的方法建立了分块压边力与成形质量的映射关系。首先以分块压边力为设计变量,通过基于最大最小原则的拉丁超立方取样设计方法抽取了BP神经网络的训练样本,并将通过仿真软件获得的成形质量指标作为BP神经网络的训练输出;其次通过人工鱼群算法优化的BP神经网络建立了分块压边力与成形质量的映射关系;然后采用粒子群算法对该映射函数关系式进行优化,得到最优分块压边力;最后将该最优分块压边力成形效果与整体压边力成形效果进行对比,结果表明成形效果大大改善。研究表明,采用该方法可以快速计算最优分块压边力,克服了分块压边力计算困难的缺点。     

基于小波神经网络和粒子群算法的铝合金板冲压回弹工艺参数优化

针对铝合金复杂件冲压后出现的较大回弹缺陷,同时为减少冲压成形工艺参数的优化时间,使用有限元仿真软件DYNAFORM对冲压成形及回弹过程进行数值模拟,在确保数值模拟与试验结果基本一致的基础上,利用代理模型对回弹进行了优化研究。以NUMISHEET'96 S梁为研究对象,凸模圆角半径、凹模圆角半径、压边力、板料厚度作为影响因素,成形后最大回弹值作为成形目标,运用拉丁超立方抽样,通过数值仿真获得样本数据,建立影响因素与成形目标之间的小波神经网络代理模型,利用粒子群算法对该模型迭代寻优获得最优工艺参数。结果表明:小波神经网络能较好地描述板料工艺参数与回弹之间的映射关系,优化后成形件的回弹量大大减小。     

基于灰色系统理论的方盒件拉深稳健设计

利用灰色系统理论,以目标序列之间的关联度作为目标函数,将多目标优化转化为单目标优化问题.在板料成形的稳健设计中,通常需要满足多个目标,如不拉裂、不起皱、变形充分等质量要求,而且要满足响应波动减少的要求.对成形中可控因子进行试验设计,利用有限元分析软件获得拉深成形中各个目标对应的响应值.对计算获得的目标序列灰色关联度进行方差分析,得到各个因子各个水平对响应的影响程度,从而获得因子的最佳参数.最后利用最佳参数进行有限元分析,结果表明质量明显提高.研究表明,将灰色理论应用到板料拉深成形稳健设计中,取得较好的结果,说明该方法在多目标稳健设计中有很大的适用性.