本文關(guān)鍵詞：船體外板多點(diǎn)成形數(shù)值模擬，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來，船舶制造技術(shù)正全面向自動化、數(shù)字化轉(zhuǎn)變，但船體曲面外板的加工成形仍采用水火彎板加工工藝，其生產(chǎn)效率低，勞動強(qiáng)度大，已嚴(yán)重制約了造船業(yè)的快速發(fā)展。作為一種新型板材柔性加工技術(shù)，多點(diǎn)成形在船體曲面外板成形中的應(yīng)用，必將提高造船的精度及工作效率，縮短生產(chǎn)周期，在船舶制造領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。 以船體曲面外板中常用的三維曲面件——鞍型件、帆形件為研究對象，采用有限元方法模擬船體曲面外板加載成形及卸載回彈過程，以船板材質(zhì)、船板厚度以及成形曲率半徑為變量，探討其對起皺、回彈的影響規(guī)律，得出了船體曲面外板多點(diǎn)成形的不起皺成形極限圖。采用彈性墊技術(shù)、多道次成形等措施抑制起皺的產(chǎn)生，通過建立有限元模型驗證了其對起皺抑制的可行性和有效性。 高強(qiáng)度船板具有高強(qiáng)度、輕質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)，滿足船舶對安全性、可靠性的高要求，，但由于高強(qiáng)度船板的強(qiáng)度較大，傳統(tǒng)的冷沖壓成形無法完成。本文建立了高強(qiáng)度船板A36的熱沖壓成形有限元模型，探討熱沖壓成形對A36起皺及回彈的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明，熱沖壓成形大幅度提高了A36的成形極限，實現(xiàn)了高強(qiáng)度船板的精度成形，為實際生產(chǎn)中高強(qiáng)度船板熱沖壓成形技術(shù)的應(yīng)用提供了參考。 利用成形面可變的特點(diǎn)，多點(diǎn)成形設(shè)備可以實現(xiàn)分段成形，為大型船板曲面件的加工開辟了一條新道路。以某船型帆形件為例建立分段多點(diǎn)成形有限元模型，證明了分段多點(diǎn)成形比一次成形在成形大型船板方面更具有優(yōu)勢；并通過采用非均勻有理B樣條曲面(NURBS)方法進(jìn)行不同的過渡區(qū)變形協(xié)調(diào)設(shè)計，結(jié)果表明合理的過渡區(qū)設(shè)計可以有效抑制折痕等缺陷產(chǎn)生，實現(xiàn)良好成形。
【關(guān)鍵詞】：船體曲面外板 多點(diǎn)成形 數(shù)值模擬 分段成形 起皺 回彈
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：U671.3;TG306
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 引言10
• 1.2 船體曲面外板成形方法概述10-13
• 1.2.1 船體曲面外板成形常用方法概述10-12
• 1.2.2 船體曲面外板多點(diǎn)成形方法12-13
• 1.3 板材成形數(shù)值模擬的發(fā)展13-15
• 1.3.1 塑性有限元法的發(fā)展13-14
• 1.3.2 板材成形過程的數(shù)值模擬14-15
• 1.4 選題意義及研究內(nèi)容15-18
• 第2章 多點(diǎn)對壓成形過程建模18-26
• 2.1 引言18
• 2.2 單元模型18-20
• 2.2.1 單元模型發(fā)展18-19
• 2.2.2 單元模型選擇和網(wǎng)格劃分19-20
• 2.3 材料模型20-22
• 2.4 多工步成形數(shù)值模擬關(guān)鍵技術(shù)22-23
• 2.5 本章小結(jié)23-26
• 第3章 曲面外板多點(diǎn)成形過程數(shù)值模擬研究26-58
• 3.1 引言26
• 3.2 船體曲面外板的起皺過程26-30
• 3.2.1 起皺的判定26-27
• 3.2.2 皺紋大小描述27
• 3.2.3 起皺過程分析27-29
• 3.2.4 皺紋的分布29-30
• 3.3 起皺的影響因素30-36
• 3.3.1 有限元模型30-31
• 3.3.2 基本體大小的影響31-32
• 3.3.3 船板材料的影響32-33
• 3.3.4 板厚及曲率半徑的影響33-36
• 3.3.5 船板多點(diǎn)對壓成形的不起皺極限36
• 3.4 起皺的抑制措施36-40
• 3.4.1 多道次成形對起皺的抑制36-38
• 3.4.2 彈性墊對起皺的抑制38-40
• 3.5 回彈的數(shù)值模擬40-51
• 3.5.1 回彈的表現(xiàn)形式42
• 3.5.2 帆形件的回彈42-45
• 3.5.3 鞍型件的回彈45-51
• 3.6 熱成形對高強(qiáng)度船板成形性能的影響51-55
• 3.6.1 熱成形對高強(qiáng)度船板多點(diǎn)成形起皺的影響52-53
• 3.6.2 熱成形方式下高強(qiáng)度船板的不起皺極限53
• 3.6.3 熱成形對高強(qiáng)度船板多點(diǎn)成形回彈的影響53-55
• 3.7 小結(jié)55-58
• 第4章 分段多點(diǎn)成形及其數(shù)值模擬58-70
• 4.1 引言58
• 4.2 分段多點(diǎn)成形58-61
• 4.2.1 分段多點(diǎn)成形方法58-60
• 4.2.2 過渡區(qū)變形協(xié)調(diào)方法60-61
• 4.3 分段多點(diǎn)成形的數(shù)值模擬61-67
• 4.3.1 有限元模型61-62
• 4.3.2 分段多點(diǎn)成形與一次成形的比較62-64
• 4.3.3 過渡區(qū)協(xié)調(diào)設(shè)計的影響64-67
• 4.4 小結(jié)67-70
• 第5章 結(jié)論70-71
• 附錄71-72
• 參考文獻(xiàn)72-78
• 致謝78

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：船體外板多點(diǎn)成形數(shù)值模擬，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：442341