軌道列車車身多使用鋁合金材料制造的彎曲件以減輕車身重量。在其制造工藝中,拉彎工藝憑借成形精度高及回彈小等優(yōu)點(diǎn)被廣泛采用。但是,鋁合金在拉彎制造方式下,仍會(huì)產(chǎn)生截面畸變和回彈等成形缺陷。因此,鋁合金拉彎工藝研究對(duì)我國(guó)軌道列車的制造意義重大。本文以軌道列車中使用的一種大尺寸、L形截面的鋁合金薄壁型材為研究對(duì)象,利用ABAQUS軟件分析工藝參數(shù)對(duì)該型材拉彎工藝的影響,通過(guò)優(yōu)化參數(shù)和模具達(dá)到提高成形精度的目的。主要工作內(nèi)容歸納如下:（1）根據(jù)拉彎成形力學(xué)分析的基本假設(shè)及應(yīng)力應(yīng)變?cè)隽筷P(guān)系,推導(dǎo)了拉彎過(guò)程中型材內(nèi)部應(yīng)力應(yīng)變和回彈過(guò)程中回彈量的計(jì)算公式,分析了拉彎成形后回彈的主要影響因素。根據(jù)鋁合金型材拉彎工藝實(shí)際工況建立有限元仿真模型,采用ABAQUS的動(dòng)力顯式算法和靜力隱式算法分別模擬型材拉彎和回彈過(guò)程,得到了鋁合金型材在拉彎和回彈過(guò)程中的形狀變化。（2）利用鋁合金拉彎有限元模型,對(duì)不同的施加在蓋板上的均布載荷、擋板與工件的間隙及單位彎曲角度的拉彎過(guò)程和回彈過(guò)程進(jìn)行仿真,分析了其對(duì)拉彎過(guò)程中鋁合金工件的等效應(yīng)力、等效應(yīng)變和截面畸變及回彈過(guò)程中鋁合金工件的等效應(yīng)力、截面畸變和回彈量的影響規(guī)律。對(duì)特... 

【文章來(lái)源】：大連交通大學(xué)遼寧省

【文章頁(yè)數(shù)】：87 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１摩擦力單元模型??Ｆｉｇ．?２．１?Ｔｈｅ?ｆｒｉｃｔｉｏｎ?ｕｎｉｔ?ｍｏｄｅｌ??

?大連交通大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文???Ａ￡?＝?￥±Ｌ＾￣＾ｒ?（２．３７）??根據(jù)內(nèi)力和外力相等的平衡條件可得：??尸０?＝?ｚｊ，：?ｃｒｔｆｄｒ?＋?Ｓ２Ｊ＂＇１?＜ｊ０ｄｒ?＋?５＂２?ｊ＂?＊?ｃｒ０ｄ７－?（２．３８）??通過(guò)計(jì)算方程（２．３８），可得ｓＦｅ，從而能夠確定型材截面的切向應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)。??２．１．４回彈過(guò)程力學(xué)分析??在型材拉彎過(guò)程中，由于存在軸向拉力，使壓縮變形區(qū)的壓應(yīng)力改為拉應(yīng)力。為了??使計(jì)算進(jìn)一步方便，進(jìn)一步作出以下兩點(diǎn)假設(shè)：（１）型材的彎曲不考慮剪切力的影響，屬??于純彎曲；（２）認(rèn)為在使用范圍內(nèi)壓縮曲線和拉伸曲線相同，采用折線型曲線來(lái)近似實(shí)際??應(yīng)力曲線。??以對(duì)稱Ｌ形截面型材為例，分析型材加載方式和過(guò)程，以及型材的回彈量及軸向拉??力的計(jì)算方法。目前，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中一般采用一次拉彎的加載方式，先拉伸再?gòu)澢??最后拉伸。這種類型的加載過(guò)程如下：首先對(duì)淬火后的型材兩端施加軸向拉力，使橫截??面上的應(yīng)力達(dá)到屈服極限，而后施加彎矩使型材與模具貼合，最后沿型材切向施加補(bǔ)拉??力。總拉力應(yīng)能夠使受摩擦影響最大的剖面（拉彎模具對(duì)稱中心線的橫剖面）上內(nèi)層材??料的應(yīng)力達(dá)到屈服極限，如圖２．４所示。??＼?／Ｆｙ?Ｆ＼?／??對(duì)稱�。�??Ａ？＾?中心層?Ｍ??線??圖２．４型材拉彎過(guò)程應(yīng)力分布??Ｆｉｇ．?２．４?Ｔｈｅ?ｓｔｒｅｓｓ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｏｆ?ｐｒｏｆｉｌｅ?ｉｎ?ｓｔｒｅｔｃｈ?ｂｅｎｄｉｎｇ??１４??

?第二章型材拉彎和回彈理論分析及有限元建模???施加這樣的預(yù)拉力，不僅可以保證彎曲前型材的形狀，而且還可以保證型材軸向上??的任意橫截面上的應(yīng)力均成線性分布，另外，使外層材料和內(nèi)層材料的應(yīng)力差（％－ｄ，??導(dǎo)致型材軸向各部分回彈量均有所減校??在施加預(yù)拉力的情況下，型材剖面上的應(yīng)力是均勻分布的，如圖２．５所示。??＞＇??ｇｏ；＝ｆｆ０．２｜??＂１７??—?／?ｂｌｊｆ?ｌ?＾〇ｒ＾ｎ＝＾〇．２??，—一?Ｉ?＾ｉｒ°〇．２??／?／?——＞?外層應(yīng)力??Ｉ?ｊ??■＂內(nèi)層應(yīng)為??｜．?°ｉ２?．中產(chǎn)??圖２．５型材預(yù)拉過(guò)程的應(yīng)力分布??Ｆｉｇ．?２．５?Ｔｈｅ?ｓｔｒｅｓｓ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｏｆ?ｐｒｏｆｉｌｅ?ｉｎ?ｐｒｅ－ｓｔｒｅｔｃｈ??內(nèi)層材料與外層材料的應(yīng)力＜７，１和Ａｌ為：??ａｉ＼?＝?ａ〇＼?￣?°＂〇．２?（２．３９）??彎曲后，內(nèi)層材料的拉應(yīng)力仍丨沿著實(shí)際應(yīng)力曲線減小為ａ，２，而內(nèi)層材料的拉應(yīng)力??沿著實(shí)際應(yīng)力曲線繼續(xù)增大，增大為％２。在拉彎模具對(duì)稱中心線處的型材橫剖面上，??在施加補(bǔ)拉力后，應(yīng)力呈線性分布，內(nèi)層材料的拉應(yīng)力Ｍ沿著實(shí)際應(yīng)力曲線開始增大，??直至增大到拉伸屈服極限仰．２為止，而外層材料的拉應(yīng)力％２仍繼續(xù)增大，增大為％３，??即：??？３?—?ＣＴ〇?（２．４０）??＜ｊ／３?＝?＜７，??設(shè)某一位置與應(yīng)力中性層的直線距離為時(shí)，該位置材料所受的應(yīng)力為〇＞，如圖２．６??所示，貝１Ｊ：??ＣＴｖ?＝?ａ０．２?＋?Ａ（Ｊ．ｖ?＝?＾０．２?＋?ＤＡＳｙ?￣?°￣０．２?＋Ｄ（￡ｙ?￣?￡０．２?）?（２．４１）??式中，Ｄ為應(yīng)變剛模量。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]鈦合金超聲輔助磁性磨料光整加工工藝研究[D]. 劉鑫.大連交通大學(xué) 2018
[2]大曲率型材拉彎成形過(guò)程的數(shù)值模擬[D]. 張琨.吉林大學(xué) 2013
[3]型材拉彎彈復(fù)規(guī)律數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 楊繼云.燕山大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3256696