激光熱成形作為船體外板曲面成形的新工藝,具有良好的加工柔性,且能夠?qū)崿F(xiàn)對加工參數(shù)的精確控制,是實現(xiàn)曲面成形工藝的最佳選擇。傳統(tǒng)的熱彈塑性有限元方法對大尺度板材計算需要大量的時間,本文通過熱彈塑性有限元法,獲取加工塑性應變分布,確定固有應變等效方法,提出小尺度-大尺度板固有應變映射法�；诩す饧庸嶒炂脚_,進行激光熱成形實驗,結合變形測量,該方法與實驗結果間的平均相對誤差為5.27%,驗證了該方法的有效性;相比熱彈塑性有限元仿真,該方法節(jié)約了147倍的計算時間。

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【部分圖文】：

圖4DH36的力學性能參數(shù)

圖3DH36的熱物理參數(shù)及密度σ=(A+BεΡΝ)[1+Dln(1+ε˙ε˙0)](1-Τ*Μ),Τ*=Τ-ΤrΤm-Τr?????????(8)

圖5熱彈塑性有限元法的彎曲變形效果

基于上述控制方程、邊界條件以及材料屬性,仿真使用有限元軟件ABAQUS作為分析工具,采用熱-力完全耦合方法進行有限元分析。圖5為加工完成后板件沿板厚方向的位移云圖。從圖中可以看出,板件發(fā)生了繞掃描線以及沿掃描線兩個方向的彎曲,其中繞掃描線的彎曲占主要部分。板件的最大位移發(fā)生在距離....

圖7固有應變法的彎曲變形效果

圖6橫向固有應變等效示意圖2.3加工實驗

圖8激光熱成形加工實驗平臺

為了對熱彈塑性有限元法和固有應變法的預測結果進行驗證,本文進行了激光熱成形加工實驗并對彎曲角度進行了測量。實驗中的加工實驗平臺使用IPG公司的激光器以及X-Y運動平臺,如圖8所示。在加工過程中,激光器的焦點位置通過Z軸的運動調(diào)整;X-Y運動平臺則實現(xiàn)工件在水平平面內(nèi)相對于激光光斑....

本文編號：3905419