高强度双相DP780钢板冲压成形的变摩擦系数模型及其应用

在边界润滑条件下,对高强度双相DP780钢板进行了销-盘式摩擦试验,研究了在不同界面载荷条件下DP780钢板与DC53模具材料之间的摩擦系数,建立了基于不同载荷的变摩擦系数模型,并对DP780钢U形件的成形过程进行数值模拟和实际冲压试验,比较了恒定摩擦系数模型和变摩擦系数模型条件下回弹量的预测结果与测量值的误差.结果表明:DP780钢板与模具材料的摩擦系数随着界面载荷的增大而减小;采用变摩擦系数模型可以有效提高冲压成形中回弹量的预测精度.     

超高强钢板冲压模具磨损CAE分析研究与应用

针对超高强钢板冲压模具的磨损问题,提出一种有效而快捷的预测模具磨损量和使用寿命的方法.该方法采用Archard磨损理论,得到冲压成型结束后模具的磨损区域主要集中在模具圆角处.系统地研究了模具硬度、冲压速度和模具材料对模具磨损程度的影响.结果表明:模具硬度达到60~65HRC时能有效减小磨损量;模具磨损量与冲压速度成正相关关系.采用磨损累积法预测模具修模前的使用寿命,模拟得到的冲压7 500次的模具磨损量与试验数据仅相差1.47%,表明该方法是正确可行的.这对于确定合理的冲压工艺方案和模具结构设计具有重要的实用价值.     

基于BP神经网络和SQP算法的轮毂锻模优化设计

针对轮毂锻模的上模芯磨损剧烈的问题,将锻造成形数值模拟、BP神经网络和SQP算法耦合以优化模具的型面,改善上模芯的磨损情况,从而提高模具的寿命。基于MATLAB平台,以等磨损为目标建立优化数学模型,采用3次样条插值曲线描述上模芯成形部位的轮廓形状。结合锻造成形数值模拟和修正的Archard磨损模型得到计算结果并以此训练BP神经网络,建立模具型腔控制点与目标函数之间的映射关系。运用SQP算法对设计变量进行寻优,得到最优的上模芯成型部位的轮廓形状,并对此轮廓的磨损情况进行数值模拟验证。结果表明：优化后成形上模芯磨损量减小且更加均匀,等磨损值下降了38.4%。     

DP780高强钢板的弯曲凹模圆角曲形优化

针对冲压成形过程中模具磨损及零件表面黏模等问题,以DP780高强度钢板U型弯曲成形为例,采用有限元数值模拟及工艺试验相结合的方法,对弯曲成形模具凹模圆角区域进行磨损区域预测及凹模圆角优化设计。研究结果表明:基于FEM-Archard磨损模型预测的弯曲成形黏模区域与试验结果相吻合;凹模圆角和形状对模具圆角表面磨损深度影响很大,凹模圆角半径越大,磨损深度越小;偏差-椭圆弧比标准圆弧、椭圆弧具有更好的抗成形黏模性能。     

不锈钢冲压潜水井泵的数值计算与试验验证

为了提高数值模拟的精度及验证Fluent软件对冲压潜水井泵计算的可行性,结合冲压泵的工艺特点,针对4SP8不锈钢冲压潜水井泵进行了基于Fluent软件的数值模拟.考虑用不同的网格数、不同的收敛精度、不同的粗糙度、不同的湍流模型及不同的算法,对不同级数冲压潜水井泵模型作了数值模拟,从而找出最适合不锈钢冲压潜水井泵的数值模拟设置方法,并将性能预测与样机试验的结果进行对比.结果表明:采用网格尺寸大小为1.4 mm,收敛精度为10 -5,粗糙度为0,标准k-ε湍流模型,SIMPLEC算法,对两级不锈钢潜水井泵的全流场进行数值模拟最为合适;模拟值与试验值有较小的差别,但趋势基本相同.该研究对不锈钢冲压潜水井泵的数值模拟具有一定的参考价值.     

基于混合磨损模型的模具轮廓优化设计

针对成形过程模具的磨损剧烈,模具寿命低的问题,采用混合磨损模型对模具轮廓进行优化设计。以轮毂锻造成形过程中上模芯磨损为例,对上模芯轮廓进行分析,确定待优化的3个设计参数。根据黏着磨损、磨粒磨损及氧化磨损这3个磨损模型建立新磨损计算模型,并通过有限元软件数值模拟获取模具轮廓各处的磨损,以等磨损量作为模具轮廓磨损均匀的评判标准。在此基础上,以有限元软件数值模拟数据作为训练样本,采用BP神经网络建立上模芯轮廓设计参数与模具等磨损量的非线性映射关系。最后,结合训练好的函数映射关系和遗传优化算法,对轮毂锻模的上模芯进行形状优化设计,反求出磨损最均匀状态下的上模芯设计参数。研究结果表明:优化后上模芯等磨损量比优化前减少了29.65%,且最大磨损下降了12.59%,上模芯磨损更均匀且最大磨损量更小。     

卡车后围板的冲压仿真与优化

以某新型卡车后围板为研究对象,利用数值模拟软件DYNAFORM,采用真实拉延筋的方法对其进行了成形模拟,通过模拟分析对其成形工艺参数和模型进行了必要的优化,避免了开裂等缺陷的产生.模拟结果与实验结果对比,验证了冲压仿真技术的可靠性.利用数值模拟技术对汽车覆盖件进行成形性分析,为冲压工艺规划和模具的设计提供指导性意见.     

多时间尺度自适应流域水量调控模型

水量调控是解决流域水资源时空分布不均、防止河道断流的有效途径之一。在分析水量调控系统的基础上,建立了年、月、旬自适应水量调度模型框架。采用自适应控制理论和“总量控制、轨迹跟踪和滚动修正”的方法,建立了多尺度、多用户复杂条件下的流域水量调度模型。以黄河流域2003—2004调度年为例,按照中国国务院分水控制指标,分析年、月、旬3个时间尺度的水量调控过程和实例。结果显示,通过自适应多尺度滚动修正,能够保证调度目标的实现。模型具有可操作性和普适性强的特点。     

考虑变换域融合方法的刀具磨损区域三维重构

针对数控机床加工领域刀具磨损区域的三维重构精度提高的问题,提出了变换域融合方法。将非下采样轮廓波变换和小波变换相结合,对非下采样轮廓波变换得到的低频系数采用小波变换方法进行融合,对得到的高频系数构造区域方差进行融合,突出刀具磨损图像的整体灰度信息和边缘细节信息,从而获得更为清晰的二维刀具图像,以及更为准确的磨痕形貌及磨痕体积。对基于非下采样轮廓波变换、小波变换方法和变换域融合方法得到磨损区域三维形貌和磨损体积与显微镜的观察结果进行了对比分析,发现提出的方法得到的三维形貌与显微镜结果最接近,且计算出的磨损体积平均相对误差小于10%。分析和实验数据表明,所提方法无论在图像的清晰度和磨损体积的准确性方面都有一定的优势,该方法对于刀具磨损区域三维重构精度较高,优于单独采用非下采样轮廓波变换和小波变换方法得到的结果。     

圆柱齿轮冷精锻数值模拟及其轮齿修形规律

建立了黑色金属直齿圆柱齿轮冷精锻的有限元模型.采用有限元数值模拟和试验研究相结合的方法对直齿圆柱齿轮冷精锻过程中轮齿尺寸的变化进行了研究,获得影响冷精锻轮齿精度的2个主要因素是:冷锻时模具弹性膨胀和齿轮出模后的弹性回复,其中模具弹性膨胀是影响齿形精度的最主要因素.在冷精锻时,模具齿形变化可视为径向膨胀,越靠近齿顶变形量越小,根据数值模拟轮齿修形结果,分别绘制出了冷精锻时模具膨胀和工件弹性回复后的齿形曲线.采用实际制造出的冷精锻模具,对45#钢进行了成批量的冷精锻,锻出的齿轮精度等级达到了GB/T10095 1-2001/7级,其试验结果与数值模拟吻合较好.     

模具温升对22MnB5硼钢裸板高温摩擦磨损特性的影响

采用自制板带式高温摩擦磨损试验机模拟实际热冲压条件下22MnB5硼钢裸板的高温摩擦过程,对模具进行预热,模拟了热冲压过程中的模具升温,并通过硼钢热冲压的摩擦因数、表面磨损形貌和截面图及基体组织图研究模具升温对硼钢裸板摩擦行为及机理的影响.结果表明:模具升温较低时,硼钢裸板与H13钢之间的摩擦因数基本稳定在0.5,其磨损机理以磨粒磨损和黏着磨损为主.当模具升温超过100℃,硼钢裸板摩擦因数随温度升高呈现下降趋势,在150℃和200℃分别为0.474和0.414,黏着磨损作用减弱.硼钢基体维氏硬度在室温至100℃基本稳定在430,随温度进一步升至150℃和200℃,硬度分别降至413.5和399.7,表明模具升温对成型件机械性能有显著影响.     

高强度钢板室温冲压成形中温度效应的数值仿真

采用数值仿真方法,通过引入与应变率相关的本构方程来建立先进高强度DP590钢U形件弯曲过程仿真模型,分析了不同速度下DP590钢板与模具的界面温度和接触压力变化情况.结果表明:在高速冲压的仿真过程中,引入与应变率相关的本构方程将显著提高界面温度场的预测精度;随着冲压速度提高,界面温度明显升高;应变率引起的材料应变硬化对界面温度的影响显著.     

压紧弹簧座模具设计应用分析

在分析现有企业设计开发模具较差基础上,将数值模拟软件Dynaform应用到模具的开发活动中.运用有限元方法和塑性成形技术,对压紧弹簧座零件冲压成形工艺方案进行模拟验证.并采用计算机辅助设计软件Pro/Engineering的自顶向下设计技术,进行模具开发.上述方法可以帮助开发人员快速、准确地进行模具设计,提高生产效率.     

高强钢激光拼焊板热冲压材料模型的构建及实验验证

为了能够采用数值方法准确模拟高强钢激光拼焊板热冲压过程,研究了热冲压过程的相变转化模型、传热模型及激光拼焊板的热力学模型,包括2种母材及焊缝区域热力学模型的建立,并建立了完整的数值仿真模型.选取1.6 mm的硼钢B1500HS和1.2 mm的低合金高强钢B340LA进行激光拼焊,对其进行热冲压成形实验,并对热冲压件B柱加强件进行厚度分布分析及微观组织测试,通过与数值模拟结果的比对验证了材料模型的可靠性.     

基于Dynaform的轴承保持架模具设计应用研究

在分析现有企业设计开发模具较差基础上，将数值模拟软件Dynaform应用到模具的开发活动中．运用有限元方法和塑性成形技术，对轴承保持架零件冲压成形工艺方案进行模拟验证．并采用计算机辅助设计软件Proe／E的自顶向下设计技术，进行模具开发．基于上述方法可以帮助开发人员快速、准确地进行模具设计，提高生产效率．     

基于新型自适应采样算法的催化重整过程代理模型

催化重整装置是石油加工的重要装置之一,直接使用机理模型对其进行优化耗时较长。代理模型方法能够有效地对机理模型进行近似,而采样方法对代理模型的精度有很大影响。提出了一种新的自适应采样算法-基于最近邻和马氏距离的自适应采样算法。该算法从采样方法的全局搜索能力与局部搜索能力出发,通过求解优化问题在关键信息区域中获取样本点。采用7个测试函数进行测试,结果表明该算法能够选取对代理模型精度影响较大的采样点,从而有效地提升代理模型的精度。针对催化重整过程的关键质量指标建立了相应的代理模型,结果表明该算法能够很好地处理实际工程中的问题。     

热轧轧辊磨损模型研究及轧辊横移影响分析

在对热轧带钢精轧工作辊磨损影响因素进行分析的基础上,采用"切片法"建立考虑横移影响的轧辊磨损模型,给出磨损模型的参数优化方法。实验验证表明,优化后的模型计算精度得到显著提高,计算偏差的标准差控制在15μm以内,轧辊磨损轮廓形状更加符合实际。采用逐步累计-叠加方法,对一个换辊周期内的轧辊磨损进行数值模拟,发现实施轧辊横移后,轧辊磨损在带钢宽度方向趋于均匀,磨损辊型曲线更加光滑、平缓,消除了轧件边部附近轧辊的局部严重磨损造成的猫耳现象,有利于热连轧机组实施自由程序轧制。     

基于Bézier曲面造型的触模和摩擦条件施加算法

介绍了利用双三次 Bézier曲面块对模具表面进行拟合的方法 ,对模具表面和变形体表面采用 Bézier曲面进行了统一的描述 .提出了在刚塑性有限元模拟中相应的变形体边界自由节点与模具表面的接触算法以及摩擦边界条件的施加算法 .Bézier曲面的应用使有限元模拟系统中的模具描述更接近于实际模具造型 .模具表面与变形体表面的统一描述 ,简化了触模算法以及摩擦条件施加算法的数学计算 .而触模算法以及摩擦条件施加算法的实现 ,使拟合的曲面能够在数值模拟软件中直接应用而不需要再次转化 ,从而保证了模拟的精度 .     

基于卷积神经网络的网页信息资源定向抽取方法研究

为了提高分布式融合集成网络网页信息资源定向抽取能力,提出基于卷积神经网络的分布式融合集成网络网页信息资源定向抽取方法。构建分布式融合集成网络网页信息的自适应聚类处理模型,获得分布式融合集成网络网页信息数据集合,采用多重属性调度的方法,建立高分布式融合集成网络网页信息检测的模糊度训练集,实现对网页信息资源的模糊参数辨识与融合,采用最优策略下均衡控制的方法,得到高分布式融合集成网络网页信息的模糊决策特征调度矩阵,通过自相关检测识别与参数寻优的方法实现网页信息资源的定向抽取。仿真结果表明,采用该方法进行网页信息资源定向抽取的精度较高,自适应性较好,提高了网页信息资源定向抽取能力。     

冲压连接接头拉剪强度的有限元分析

本文针对冲压连接接头拉剪强度的数值模拟方法进行研究。对0.7 mm低碳钢 0.7 mm低碳钢以及 1 mm低碳钢 1 mm低碳钢板冲压连接接头的剪切拉伸过程建立有限元模型,采用数值模拟的方法分析了冲压连接接头的拉剪强度及失效形式。并且通过试验过程验证有限元模拟结果的可靠性。在确定有限元模型可靠的情况下,分析了冲压连接接头处的网格尺寸以及冲压连接接头的嵌入值对冲压连接接头的影响。研究结果表明：有限元模拟结果与试验结果吻合良好;合适的网格尺寸能够在优化计算时间的同时得到可靠的计算结果;冲压连接接头的拉剪强度受上板嵌入值影响。