板材冲压成形的晶体塑性有限元模拟

将率相关晶体塑性本构理论引入Mindlin曲壳单元模型与动力显式有限元法,采用切线系数法计算剪切应变率,根据晶体取向正态分布规律在单元积分点处分配晶体取向,按各晶体取向体积分数的加权平均计算多晶体应力,开发晶体塑性动力显式有限元程序,实现板材冲压成形过程模拟和晶体取向演化预示.以主要初始织构为铜织构和S织构的轧制铝板为对象,对方盒件冲压成形过程及织构演化进行数值模拟,计算结果与试验结果呈现出较好的一致性.通过晶体弹塑性有限元法不仅可以预示板材宏观成形构形变化,而且能够预测板材织构的演化情况.模拟结果显示在方盒件冲压成形过程中,铜织构和S织构为不稳定取向,变形后逐渐转到其他取向.     

虚拟样机环境下不确定性多元动态系统模型验证

针对虚拟样机开发环境中不确定多元输出响应动态系统的模型验证问题,提出了基于误差统计分析、统计主元分析(Probabilistic principal component analysis,PPCA)、基于领域专家知识的阈值定义与转化和贝叶斯区间假设检验的不确定性动态系统模型验证方法和流程。概率误差分析方法用于处理物理试验和仿真结果的重复误差,PPCA用于处理多元相关数据和降维,基于领域专家知识的阈值定义与转化用于确定降维数据空间中的阈值区间,贝叶斯区间假设检验通过贝叶斯可信度提供模型验证结果。该方法解决了不确定性多元动态系统验证中的重复误差量化、多元相关数据处理、领域专家知识融合及提供具有明确物理意义和直观的验证结果等关键问题。对某汽车正向碰撞中乘员保护系统的实例研究表明,该方法能有效实现虚拟样机环境下的不确定性动态系统模型验证,并进一步推动数字化仿真模型的改进。     

UOE焊管成形三维有限元模拟

建立了UOE焊管成形过程的三维有限元模型,模拟具有大变形和复杂接触的成形过程,分析板料各个成形段的回弹,获得了不同成形段板料的变形构形、等效塑性应变分布以及成形载荷的变化。研究结果可为UOE工艺设计以及评估成形机组制管能力提供指导。     

直缝焊管排辊成型CAD参数化快速建模系统开发

ERW焊管排辊成型过程复杂,成型轧辊多达上百个,在生产不同规格产品时需要调整辊位参数或更换部分轧辊。排辊成型过程CAD建模是排辊成型过程数字化的重要环节。本文以ERW 610直缝焊管排辊成型机组为研究对象,对排辊成型过程的参数化建模技术进行了研究,基于UG二次开发技术,建立了ERW焊管排辊成型CAD参数化快速建模系统平台。通过该系统,可以实现对全系列管径机组的参数化快速建模,并可完成辊位快速设定参数的实时更新和轧辊参数的设计与修改。该系统平台为工程技术人员掌握成型原理、机组设备、成型规律和进一步开发ERW排辊成型生产工艺提供了重要工具。     

DP780高强钢板动态变形力学行为研究

通过准静态拉伸实验和0.1m/s,2m/s,10m/s和15m/s等4种拉伸速度下的动态冲击拉伸实验,对DP780高强钢板的动态变形行为进行了研究,得到了不同应变率下的应力-应变曲线,基于Johnson-Cook模型建立了可描述DP780高强钢变形应变率相关性的应力-应变关系模型。为更好地预测材料动态冲击条件下的应变率以及应力的变化,提出了一个基于宏观变量速度v的本构关系方程,数值拟合结果与实验结果十分吻合。     

250℃时效处理对Mg-10Gd-3Y-0.4Zr稀土镁合金腐蚀行为的影响

采用盐水浸泡实验研究了铸态(F)、固溶(T4)和250℃下不同时效时间的Mg-10Gd-3Y-0.4Zr镁合金在5%NaCl溶液中的腐蚀行为.结果表明,时效时间为193小时之前,合金的腐蚀速率随时效时间增加而增加,之后有所降低;T4态合金的耐蚀性最好,F态最差.合金腐蚀速率随热处理状态的变化与其微观组织有关,F态合金中的富RE化合物能与基底α相构成电偶腐蚀而加剧合金腐蚀;峰值时效状态下合金中的β'和β1相不能作为腐蚀阻挡层,而过时效状态下连续分布的β相能在一定程度上起腐蚀阻挡层作用,降低合金腐蚀速率.     

基于数值模拟的铝合金汽车零部件压铸工艺优化

对铝合金汽车部件的压铸过程进行了数值模拟.模拟结果显示,压铸件的缺陷和充型过程中的卷气、排气不畅、多股金属液汇合等因素有关,模拟结果和生产的压铸件实际情况相吻合.根据模拟结果,对压铸工艺进行了改进,通过延长压射过程第二阶段,增加溢流槽、排气道和分支浇道,使压铸件的质量得到了提高.     

TRIP780高强度钢板动态力学特性的研究

通过准静态和动态拉伸实验,获得了材料的力学性能参数,分析了TRIP780高强度钢板材的力学性能特点。基于Johnson-Cook模型建立了描述TRIP780高强度钢应变率相关性的本构关系模型,并将由该模型模拟得到的动态拉伸结果同实验结果进行对比,对比结果表明,数值模拟的结果与实验结果具有较好的一致性。利用数值模拟技术,分别模拟TRIP780钢和普通IF钢的薄壁梁冲击压溃过程,结果表明,TRIP780具有较好的抗冲击碰撞性能。     

冲压件的特征识别技术研究

特征识别是指从产品中识别出具有一定工程意义的几何形状,即特征信息的过程.作为CAD与CAPP间的智能接口,特征识别技术对实现CAD/CAPP/CAM的集成具有重要意义.针对冲压零件,尤其是带体积成形的冲压件的特点,提出了一种新型的冲压特征识别算法,并对特征识别中的难点-特征相交问题提出基于痕迹的冲压件相交特征识别方法.     

级进冲模并行CAD系统实施框架

将系统集成原理应用于级进冲模并行CAD中,分析了级进冲模设计过程中的信息流,把信息归纳为模具方案设计信息集合、模具结构设计信息集合和模具零件设计信息集合。由此导出了级进冲模并行设计的功能模型,开发出级进冲模并行CAD系统实施框架,该系统可以实现级进冲模排样、模具主要结构以及主要零部件的并行设计。