鋁合金弧面節(jié)點(diǎn)板沖壓成形回彈特性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-11 15:52
板式節(jié)點(diǎn)是鋁合金單層網(wǎng)殼中最為常用的節(jié)點(diǎn)形式之一,為了滿足網(wǎng)殼曲面的造型要求,其節(jié)點(diǎn)板通常采用沖壓成形的弧面板;貜検枪(jié)點(diǎn)板成形過程的主要缺陷,準(zhǔn)確預(yù)測回彈量是保證加工精度的關(guān)鍵。為此基于ABAQUS/Explicit&Standard平臺(tái)模擬了弧面節(jié)點(diǎn)板的沖壓成形過程,并將節(jié)點(diǎn)板回彈量與實(shí)際加工數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證了有限元模型的有效性。對(duì)鋁合金材料參數(shù)、沖壓拱度、節(jié)點(diǎn)板厚度和半徑、螺栓孔的布置和開孔面積對(duì)節(jié)點(diǎn)板回彈量的影響進(jìn)行了參數(shù)分析。最后,基于理論推導(dǎo)得到了節(jié)點(diǎn)板回彈量的計(jì)算式,通過回歸分析得到了計(jì)算式的系數(shù),并將理論公式計(jì)算結(jié)果與數(shù)值分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證了擬合算式的準(zhǔn)確性。
【文章來源】:同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,48(10)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
弧面節(jié)點(diǎn)板幾何尺寸(單位:mm)
節(jié)點(diǎn)板沖壓設(shè)備
在沖壓成形階段,在Oxz平面內(nèi)施加對(duì)稱約束,并設(shè)置兩個(gè)參考點(diǎn)(RP點(diǎn))分別與上、下模具耦合,以限制模具的運(yùn)動(dòng),見圖4。實(shí)際節(jié)點(diǎn)板加工過程中多次試壓發(fā)現(xiàn),為達(dá)到設(shè)計(jì)拱度9 mm,沖壓拱度應(yīng)取21 mm,故在數(shù)值模型中對(duì)上模具施加沿z軸負(fù)方向相同大小的位移荷載。為確保沖壓過程不受慣性效應(yīng)影響,經(jīng)多次試算取加載速度為1 m·s-1。在卸載回彈階段,采用無模法求解回彈問題,即不考慮模具與板材間的脫離過程,而將沖壓階段結(jié)束時(shí)節(jié)點(diǎn)板的幾何形狀和應(yīng)力狀態(tài)作為回彈階段的初始條件。為防止節(jié)點(diǎn)板在回彈過程中出現(xiàn)剛體位移,并最大程度地保證節(jié)點(diǎn)板自由變形,在應(yīng)力釋放孔中性面上選取三點(diǎn)設(shè)置固定約束,見圖5。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]6016鋁合金V型件熱沖壓回彈分析(英文)[J]. 馬衛(wèi)平,王寶雨,校文超,楊曉明,康藝. Journal of Central South University. 2019(03)
[2]鋁合金板式節(jié)點(diǎn)承載力設(shè)計(jì)方法及構(gòu)造要求[J]. 郭小農(nóng),熊哲,羅永峰,徐晗. 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(01)
[3]鋁合金板式節(jié)點(diǎn)受彎承載力試驗(yàn)研究[J]. 郭小農(nóng),邱麗秋,羅永峰,鄭博通. 湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(04)
[4]大型船用卷板機(jī)卷板成形過程的數(shù)值模擬[J]. 陳蘭,張新洲,孫宇,常欣,楊樹田. 鍛壓技術(shù). 2011(05)
[5]鋁合金結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀簡述[J]. 沈祖炎,郭小農(nóng),李元齊. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2007(06)
[6]板材成形回彈數(shù)值分析的靜力隱式方法[J]. 蔡中義,李明哲,李湘吉. 中國機(jī)械工程. 2002(17)
碩士論文
[1]5182鋁合金V型彎曲回彈規(guī)律研究[D]. 周威.中南大學(xué) 2012
本文編號(hào):3131540
【文章來源】:同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,48(10)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
弧面節(jié)點(diǎn)板幾何尺寸(單位:mm)
節(jié)點(diǎn)板沖壓設(shè)備
在沖壓成形階段,在Oxz平面內(nèi)施加對(duì)稱約束,并設(shè)置兩個(gè)參考點(diǎn)(RP點(diǎn))分別與上、下模具耦合,以限制模具的運(yùn)動(dòng),見圖4。實(shí)際節(jié)點(diǎn)板加工過程中多次試壓發(fā)現(xiàn),為達(dá)到設(shè)計(jì)拱度9 mm,沖壓拱度應(yīng)取21 mm,故在數(shù)值模型中對(duì)上模具施加沿z軸負(fù)方向相同大小的位移荷載。為確保沖壓過程不受慣性效應(yīng)影響,經(jīng)多次試算取加載速度為1 m·s-1。在卸載回彈階段,采用無模法求解回彈問題,即不考慮模具與板材間的脫離過程,而將沖壓階段結(jié)束時(shí)節(jié)點(diǎn)板的幾何形狀和應(yīng)力狀態(tài)作為回彈階段的初始條件。為防止節(jié)點(diǎn)板在回彈過程中出現(xiàn)剛體位移,并最大程度地保證節(jié)點(diǎn)板自由變形,在應(yīng)力釋放孔中性面上選取三點(diǎn)設(shè)置固定約束,見圖5。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]6016鋁合金V型件熱沖壓回彈分析(英文)[J]. 馬衛(wèi)平,王寶雨,校文超,楊曉明,康藝. Journal of Central South University. 2019(03)
[2]鋁合金板式節(jié)點(diǎn)承載力設(shè)計(jì)方法及構(gòu)造要求[J]. 郭小農(nóng),熊哲,羅永峰,徐晗. 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(01)
[3]鋁合金板式節(jié)點(diǎn)受彎承載力試驗(yàn)研究[J]. 郭小農(nóng),邱麗秋,羅永峰,鄭博通. 湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(04)
[4]大型船用卷板機(jī)卷板成形過程的數(shù)值模擬[J]. 陳蘭,張新洲,孫宇,常欣,楊樹田. 鍛壓技術(shù). 2011(05)
[5]鋁合金結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀簡述[J]. 沈祖炎,郭小農(nóng),李元齊. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2007(06)
[6]板材成形回彈數(shù)值分析的靜力隱式方法[J]. 蔡中義,李明哲,李湘吉. 中國機(jī)械工程. 2002(17)
碩士論文
[1]5182鋁合金V型彎曲回彈規(guī)律研究[D]. 周威.中南大學(xué) 2012
本文編號(hào):3131540
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