金属塑性成型技术展望

展望21世纪,材料塑性成形技术一方面正在从制造工件的毛坯向直接制造工件,即精确成形或称净成形方向发展。另一方面,为控制或确保工件品质,材料塑性成形技术已经从经验走向有理论指导,成形过程的计算机模拟仿真技术已经进入实用化阶段。本文着重就一些有发展前途的精确成形技术及成形过程模拟仿真技术作一评述。     

求解一类非凸非光滑约束优化问题的邻近滤子束算法

针对一类特殊的非凸非光滑约束优化问题提出了邻近滤子束算法.该问题的目标函数为lower-c2而约束函数为凸的.具体地,首先对目标函数采用凸化技术得到修正的问题,接着利用改进函数将修正后的约束问题转变为无约束问题,设计邻近束算法来求解这个无约束问题并在邻近束算法中引入滤子策略来确定下降步.数值结果表明了该算法的有效性和可靠性.     

板材多道次渐进折弯成形回弹补偿的模具修正

金属板材多道次渐进折弯因回弹使成形后的工件形状与目标存在误差.文中借鉴单一道次冲压成形模具型面修正的思路,将模具型面的位移修正、平滑的位移修正以及成形传递函数法应用到多道次渐进折弯成形的模具修正,实现回弹补偿.实验结果表明,基于单一道次冲压的闭环成形传递函数法用于多道次渐进折弯模具修正可快速有效提高成形工件精度.     

汽车后翼子板冲压成形的有限元逆方法模拟

采用有限元逆方法模拟了汽车后翼子板的冲压成形过程，得到了最终构形的应力、应变和厚度分布以及初始毛坯形状．结果表明：后翼子板冲压件的应力应变分布并不均匀，凹模圆角附近、凸模圆角以及法兰的部分区域等效应力和等效应变较大；其厚度分布也不均匀，法兰大部分区域由于受双向拉应力作用，厚度明显变薄，而内部局部区域由于受双向压应力作用，厚度则明显增大，中心区域同时受拉、压两种应力作用，厚度变化相对较小．这些结果对后翼子板初始毛坯的选择、冲压加工过程控制等具有指导意义。     

基于流动理论的板材多步成形模拟方法

为克服一步逆成形法忽略变形历史而导致最终零件应力估计不准的问题,提出了通过引入构造的若干中间构型以反映变形历史的多步成形模拟方法,实现了对最终零件的应力精确评估.该方法通过求解二次规划模型,并筛选接触节点的方式构造一般三维的中间构型滑移约束曲面,之后采用滑移曲面合适位置物质点映射的方法生成中间构型的初始解,并结合基于流动理论的局部积分和滑移曲面运动约束更新应力使得中间构型趋于平衡状态.对汽车弹簧盒支座零件的数值模拟分析表明,通过引入的中间构型,该多步成形模拟方法借助拟最小面积法和接触节点集合选择改善滑移曲面侧壁,可以显著地提高对成形零件的应力评估精度.     

一个修正的Hooke-Jeeves方法

本文考虑不用导数信息求解无约束优化问题的方法.对于求解无约束优化问题的带有离散步的标准Hooke-Jeeves方法,目标函数值有可能在其加速步中增大.本文修正了标准HJMDS的加速步,保证了目标函数值在修正的带离散步Hooke-Jeeves方法的加速步中不增.然后,采用修正的带离散步Hooke-Jeeves方法设计了一个新算法.数值试验结果表明,修正的带离散步Hooke-Jeeves方法与带离散步的标准Hooke-Jeeves方法相比,其函数值计算次数明显减少,因而本文给出的修正的带离散步Hooke-Jeeves方法比带离散步的标准Hooke-Jeeves方法更为有效.     

基于PAM-STAMP软件反算求解钛合金外缘翻边展开毛坯

由于外缘翻边成形过程中应力应变在变形区分布不均匀,以及钛合金板材具有明显的各向异性,导致外缘翻边成形及卸载回弹后的试件将会产生诸多形状畸变现象,例如：翻边高度分布不一致、竖边与腹板平面夹角不垂直。本文针对料厚为1.0mm的TA2M钛合金板材,采用PAM-STAMP软件对外缘翻边理想模型进行反算求解展开毛坯。展开毛坯经过外缘翻边成形数值模拟后的结果显示,反算求解法能够准确的计算出试件的展开毛坯,使以上畸变现象可以避免发生。     

大尺度U形曲面板材工件的成形模拟与实验研究

为高精度成形超长大开口度U形板材工件,提出一种大幅面板材多道次渐进折弯成形的数值模拟方法.以一大尺度半椭圆形工件成形为例,建立基于ABAQUS/Explicit&Standard求解分析平台的工件渐进成形有限元模型,模拟该工件多道次的折弯与回弹全过程.研究结果表明:采用折弯模具参数的优化组合及最佳的成形工艺参数可实现工件加工的精确控形.     

轴承摩擦因数对展平辊随动性能影响的研究

以某600 mm铜带精轧机展平装置擦划伤带材问题的解决为例,根据其参数配置以及生产过程中的工艺道次记录表,当轧制材料为H68铜合金时,对该展平装置随动性能进行分析,通过数学建模采用MATLAB计算求解.针对计算结果进行分析,结合实际生产中带材擦划伤问题的处理结果,得出如下结论：在展平装置设计时,根据轴承所受当量载荷的大小,轴承的摩擦因数选取十分重要,就该展平辊参数条件而言,轴承摩擦因数范围为0.001～0.030,随着当量动载荷的增大,当轴承摩擦因数超过0.028时,展平辊随动性能已不能满足实际生产要求.     

DYNAFORM-PC软件及其在钣金冲压中的应用

介绍了钣金冲压数值模拟分析专用软件DYNAFORM PC的组成 ,重点说明了前、后处理器各菜单和工具的功能 ,介绍了 .dyn和 .mod格式文件的构成 ,阐述了板料冲压成形有限元模拟的一般步骤 ,即先由前处理器创建网格模型 ,再由求解器迭代计算出各个时间步的数据文件 ,最后由后处理器观察和分析工件各处应力、应变等参数分布 利用坐标变换证明了椭圆盒形件的拉延毛坯仍为椭圆 ,在整个拉延过程中板料外缘始终是椭圆 ,且其焦距为常数 ,并由此提出了椭圆盒毛坯修边线的确定方法 ,模拟结果表明该法简单实用 另外还详细介绍了建模方法、参数设置和模拟过程     

Direct charging of tRNA(CUA) with pyrrolysine in vitro and in vivo

Pyrrolysine is the 22nd amino acid. An unresolved question has been how this atypical genetically encoded residue is inserted into proteins, because all previously described naturally occurring aminoacyl-tRNA synthetases are specific for one of the 20 universally distributed amino acids. Here we establish that synthetic L-pyrrolysine is attached as a free molecule to tRNA(CUA) by PylS, an archaeal class II aminoacyl-tRNA synthetase. PylS activates pyrrolysine with ATP and ligates pyrrolysine to tRNA(CUA) in vitro in reactions specific for pyrrolysine. The addition of pyrrolysine to Escherichia coli cells expressing pylT (encoding tRNA(CUA)) and pylS results in the translation of UAG in vivo as a sense codon. This is the first example from nature of direct aminoacylation of a tRNA with a non-canonical amino acid and shows that the genetic code of E. coli can be expanded to include UAG-directed pyrrolysine incorporation into proteins.     

汽车覆盖件板料毛坯形状的算法

结合板料成形过程的CAE技术,提出基于板料冲压成形FEM分析结果的毛坯形状反推算法。该算法结果具有较高的可信度,可以与含有各种自适应网格划分的有限元分析过程结合进行毛坯形状反算。     

拼焊板V形自由弯曲回弹控制影响因素分析

回弹是影响弯曲件最终形状和精度的关键因素。拼焊板在弯曲过程中,影响回弹过程的因素比单板更为复杂。材料性能、工艺参数及板料与模具的几何参数微小的变化,都会引起回弹的较大变化。本文以横向拼焊板V形自由弯曲为研究对象,采用试验方法对拼焊板弯曲及回弹过程进行了研究,分析了影响横向拼焊板回弹的主要因素,为进一步研究拼焊板V形自由弯曲回弹控制技术奠定了基础。     

环轧过程计算机辅助工程

论述了径、轴向辗环机轧制计算机辅助工程（ＣＡＥ）的结构与功能，分析了ＣＡＥ系统模型的建立方法及矩形截面环轧制的几何运动学关系．给出了ＣＡＥ系统在满足各种轧制约束条件下的优化轧制规程及相应的毛坯设计方法     

11-氰基十一酸的甲酯化研究

11-氰基十一酸甲酯(MCU)可由11-氰基十一酸(CUA)与甲醇酯化合成.CUA的氰基酯化时易水解,需选择合适的催化剂并控制好酯化条件.通过实验确定98% H2SO4是酯化反应合适的催化剂(兼具吸水作用).用正交试验考察酯化条件,优化条件为:将0.03 mol的CUA和3.0g硅胶(吸水剂)加入到0.225 mol甲醇与0.015 mol的浓H2SO4混合液中,回流3 h,反应的产品收率可达65.8%,酸醇比对收率影响最大.合成产物用正己烷结晶精制后经质谱测得其相对分子量为225,红外光谱、质谱、核磁共振(1HNMR及13CNMR)结构表征证明酯化产物确为MCU;其熔点27.3～28.4 ℃,40℃时折光率1.440 3.     

城市家庭暴力倾向量表编制与统计测量分析

通过量表的测量是进行家庭暴力工作的一个重要方法。目前国内还没有关于家庭暴力的正式量表，而仅有的暴力量表又不足以测试家庭暴力倾向。编制这个量表，一方面补充国内有关量表上的空白，另一方面为有关机构进行这方面的工作提供一定的依据。并提出了家庭暴力发生机制模型，根据模板及明尼苏达多项人格调查表形成了初量表，采用随机调查的方法，利用SPSS统计软件进行因素分析和相关分析，进行了信度检验，形成了最终量表。家庭关系紧张和不合理的发泄方式导致了家庭暴力产生，经过初测和数据分析，得出了9项相关因素。但也不排除施测试环境因素及被试阻抗较大导致结果的不准确性。     

基于主成分因素分析法的展开型数据单维性检验研究

以拓广的等级展开模型(GGUM)模拟6种情形下的展开型数据,使用主成分因素分析法检验展开型数据的单维性.研究发现:在项目位置参数服从均匀分布且被试特质同质性较强的情形下,前2个因子的特征值比(E₁/E₂)小于3,其余情形的比值均大于3; 当被试样本特质同质性较弱时,特征值大于1的因子有3个,其余情形的因子有2个; 当测验项目位置参数服从两端分布时,项目2因素负荷图呈“括号”形; 当测验项目位置参数服从均匀分布时,项目2因素负荷图呈“马蹄”形.研究结果表明:能力反应数据单维性的检验标准并不适用于展开型数据,当从因子特征值比、项目负荷图判定展开型数据的单维性时,应考虑项目位置参数分布特点和被试样本特质的同质性程度.     

板壳零件的毛坯外形确定方法

:板壳零件毛坯外形的确定是工艺过程设计的一个重要环节。准确的毛坯形状不仅可以节省原材料 ,减少成形后的修边工作量 ,而且是改善成形条件 ,提高成形质量的有效手段之一。长期以来 ,人们进行了大量的探索工作 ,提出了许多预测和估算方法。该文着重于对各种毛坯外形确定方法做原理上的介绍及比较 ,并讨论了研究中存在的问题和研究的发展方向     

大型容器封头无模爆炸成型工艺的模拟试验研究

本文指出:对于加工数量很少的大型工件,采用无模爆炸成型工艺是很经济的。试验初步结论是:先用圆片形药包爆炸成型,再用环形药包校形,其边皱长度约在板料直径的十分之一。当采用锥形药包时,初步试验表明:校形后可基本清除边皱现象。文章还给出了有关的经验公式。研究工作未涉及材料变薄率和大型工件各次成型之间的退火问题。