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板材渐进成形失稳及回弹的有限元分析

作　者: 谢忠全
导　师: 莫健华
学　校: 华中科技大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 渐进成形有限元模拟失稳回弹
分类号: TG386
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 80次
引　用: 1次
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内容摘要

金属板材数控渐进成形是一种的柔性加工技术。该技术引入了“分层制造”的思想,不需要或只需要简单的模具,因此它能快速、低成本、高质量地开发出新产品,适合于小批量多品种产品的开发和生产,在航空、汽车、家电及其他行业中有着广阔的应用前景。渐进成形过程中由于失稳及回弹问题的存在,大大影响了渐进成形零件的形状和精度,因此,需要对这些问题进行深入研究。在常规的物理实验研究中,只能观察到一些局部的实验现象,获得最终的实验结果,而无法获得成形过程中的各力学参量的变化过程。有限元模拟的方法可以直接方便地获得成形过程中的应力、应变等数据,有助于我们分析各实验现象产生的原因,从而找出有效的方法来解决问题。本课题利用有限元模拟的方法,对渐进成形的过程、该过程中产生的失稳和回弹问题进行模拟分析。首先,完成了非对称件(颅骨修复体)的渐进成形过程的完整模拟,分析了成形过程中的应力、应变、板厚等的变化过程。其次,根据实验条件,模拟出了无模渐进成形中抛物面加工件的失稳现象,分析了失稳问题产生的原因,并提出了减小失稳问题的方法。再次,分析了渐进成形回弹的本质,将渐进成形中板料的回弹分为成形过程中的回弹、卸除压边力的回弹、切边产生的回弹三部分进行研究。通过对前两部分回弹的有限元模拟,得出了相应结论,并提出了一种基于傅立叶变换的有限元模拟迭代回弹控制的思路。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1. 绪论  8-15
  1.1 板材数控渐进成形的原理及应用  8-10
  1.2 板材渐进成形过程的数值模拟研究现状  10-11
  1.3 渐进成形回弹的国内外研究现状  11-12
  1.4 课题的来源、目的、意义及主要研究内容  12-15
2. 渐进成形数值模拟的建模规划  15-25
  2.1 ABAQUS 数值模拟软件及其基本应用  15-16
  2.2 建模规划  16-23
  2.3 本章小结  23-25
3. 板材数控渐进成形过程的有限元模拟  25-37
  3.1 有限元模型的建立  25-29
  3.2 成形过程的模拟结果及分析  29-36
  3.3 本章小结  36-37
4. 板材无模渐进成形失稳问题研究  37-47
  4.1 失稳问题的产生  37
  4.2 失稳模拟  37-43
  4.3 失稳产生的原因  43-46
  4.4 本章小结  46-47
5. 板材数控渐进成形回弹研究  47-58
  5.1 渐进成形回弹的本质  47-49
  5.2 渐进成形的回弹模拟  49-56
  5.3 渐进成形的回弹补偿  56-57
  5.4 本章小结  57-58
6. 总结和展望  58-60
  6.1 全文总结  58-59
  6.2 研究展望  59-60
致谢  60-61
参考文献  61-64

板材渐进成形失稳及回弹的有限元分析

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