鋁型材三維拉彎構(gòu)件成形精度與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)回彈模型的研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-29 15:26
目前,鋁型材三維拉彎構(gòu)件作為輕量化結(jié)構(gòu)廣泛地應(yīng)用于汽車、高鐵、飛機(jī)等領(lǐng)域。隨著我國(guó)現(xiàn)代化工業(yè)的高速發(fā)展,制造業(yè)對(duì)于鋁型材三維拉彎構(gòu)件的需求量也日益增加。然而,傳統(tǒng)的拉彎工藝一般采用的是整體模具,只能在二維平面上進(jìn)行彎曲成形。多點(diǎn)三維拉彎成形工藝是將傳統(tǒng)拉彎工藝與多點(diǎn)技術(shù)相結(jié)合的一種新成形技術(shù),在不卸載型材的條件下,型材能被拉彎成三維結(jié)構(gòu)件。在三維拉彎成形過(guò)程中,由于型材需要先后在不同平面上進(jìn)行拉彎成形,故構(gòu)件的成形精度無(wú)法得到精確的控制,且很容易出現(xiàn)影響構(gòu)件成形質(zhì)量的缺陷,如回彈、起皺、截面畸變等。為了保證三維拉彎構(gòu)件的成形精度,需要將三維拉彎成形過(guò)程中的工藝參數(shù)進(jìn)行合理的選擇及優(yōu)化,同時(shí)也要對(duì)三維拉彎后的構(gòu)件回彈量進(jìn)行有效地預(yù)測(cè)。本文首先基于有限元理論和三維拉彎工藝特點(diǎn),建立了鋁型材三維拉彎工藝的有限元模型。其次以高鐵列車車頭骨架結(jié)構(gòu)件為研究對(duì)象進(jìn)行三維拉彎成形,采用ABAQUS有限元模擬軟件對(duì)型材三維拉彎過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬分析。研究了在三維拉彎成形過(guò)程中模具單元分布密度對(duì)構(gòu)件成形精度的影響。然后由于型材進(jìn)行三維拉彎成形后會(huì)發(fā)生回彈影響構(gòu)件成形精度,故采用逐步調(diào)整拉彎模具型面補(bǔ)償回彈的...
【文章來(lái)源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:102 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 拉彎工藝及研究現(xiàn)狀
1.2.1 拉彎成形方式
1.2.2 拉彎成形的加載方式
1.2.3 拉彎成形國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 多點(diǎn)成形工藝及研究現(xiàn)狀
1.3.1 多點(diǎn)成形原理
1.3.2 多點(diǎn)成形的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 選題意義與主要研究?jī)?nèi)容
1.4.1 研究意義
1.4.2 研究?jī)?nèi)容
第2章 多點(diǎn)三維拉彎工藝及有限元模型
2.1 引言
2.2 多點(diǎn)三維拉彎工藝
2.3 多點(diǎn)三維拉彎設(shè)備
2.4 多點(diǎn)三維拉彎數(shù)值模擬的有限元模型
2.4.1 有限元軟件及算法選擇
2.4.2 材料模型
2.4.3 有限元模型
2.4.4 接觸及摩擦設(shè)置
2.4.5 邊界條件設(shè)置
2.5 本章小結(jié)
第3章 模具單元密度對(duì)三維拉彎的影響及回彈補(bǔ)償方法研究
3.1 引言
3.2 模具單元分布密度對(duì)三維拉彎成形的影響
3.2.1 對(duì)應(yīng)變分布影響
3.2.2 對(duì)形狀精度的影響
3.3 對(duì)端部誤差的影響
3.4 對(duì)不同幾何截面型材三維拉彎的影響
3.4.1 T型材
3.4.2 矩形截面型材
3.5 回彈補(bǔ)償方法
3.5.1 基于調(diào)整拉彎模具型面的回彈補(bǔ)償方法
3.5.2 模具單元體的調(diào)形方法
3.5.3 回彈量補(bǔ)償?shù)脑囼?yàn)驗(yàn)證
3.6 本章小結(jié)
第4章 基于不同型材材料參數(shù)的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)
4.1 引言
4.2 正交試驗(yàn)的介紹
4.3 不同材料參數(shù)的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)
4.3.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的指標(biāo)確定
4.3.2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的因素和水平選取
4.3.3 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的方案擬定及結(jié)果
4.4 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的結(jié)果分析
4.4.1 極差計(jì)算
4.4.2 各試驗(yàn)因素對(duì)回彈的影響程度
4.4.3 各試驗(yàn)因素與回彈量的關(guān)系圖
4.4.4 最優(yōu)因素水平組合的確定及驗(yàn)證
4.5 本章小結(jié)
第5章 型材三維拉彎回彈預(yù)測(cè)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型
5.1 引言
5.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的介紹
5.3 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)件回彈預(yù)測(cè)模型
5.3.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)建
5.3.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練
5.3.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的測(cè)試
5.3.4 型材不同位置的回彈預(yù)測(cè)
5.4 三維拉彎件檢測(cè)裝置及BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型驗(yàn)證
5.4.1 三維拉彎件的檢測(cè)裝置
5.4.2 三維拉彎試驗(yàn)及三維拉彎件檢測(cè)
5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論和展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介及攻讀碩士學(xué)位期間取得的科研成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]不銹鋼車頂彎梁拉彎成形研究[J]. 朱麗娟,王敏,谷諍巍,何玲玲. 材料導(dǎo)報(bào). 2017(24)
[2]型材數(shù)控拉彎裝備技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 李小強(qiáng),楊永真,李東升,金朝海. 鍛壓技術(shù). 2017(04)
[3]Springback Prediction and Optimization of Variable Stretch Force Trajectory in Three-dimensional Stretch Bending Process[J]. TENG Fei,ZHANG Wanxi,LIANG Jicai,GAO Song. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2015(06)
[4]大型截面7A09鋁型材拉彎成形工藝研究[J]. 王妍琴,劉京平,馬凱,王悅,王東. 鍛壓技術(shù). 2015(02)
[5]汽車門框上條制件拉彎成形模具設(shè)計(jì)[J]. 沈亞靜,徐仲祥,夏琴香,吳鋒,鐘國(guó)鋒. 模具制造. 2014(01)
[6]鋁型材彎曲成形截面畸變?nèi)毕菘刂品椒ㄑ芯縖J]. 谷諍巍,呂萌萌,盧睿,徐勇,朱麗娟. 汽車工藝與材料. 2012(05)
[7]矩形管多點(diǎn)壓彎成形截面畸變的數(shù)值分析[J]. 彭赫力,李明哲,付文智,蘭英武. 鍛壓技術(shù). 2012(01)
[8]基于多點(diǎn)調(diào)形原理的旋轉(zhuǎn)曲面連續(xù)成形[J]. 龔學(xué)鵬,李明哲,盧啟鵬,彭忠琦. 光學(xué)精密工程. 2012(01)
[9]管材多點(diǎn)成形過(guò)程中壁厚減薄的數(shù)值模擬[J]. 劉啟騫,付文智,李明哲,陳志紅,柳雨紅. 塑性工程學(xué)報(bào). 2011(02)
[10]多點(diǎn)數(shù)字化成形技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用[J]. 張慶芳,李明哲,蔡中義,胡志清. 航空制造技術(shù). 2010(07)
博士論文
[1]車身用鋁型材制備過(guò)程中典型成形缺陷的仿真分析與優(yōu)化控制[D]. 劉志文.湖南大學(xué) 2017
[2]擠壓型材拉彎回彈預(yù)測(cè)與補(bǔ)償方法研究[D]. 劉天驕.西北工業(yè)大學(xué) 2016
[3]鋁型材柔性三維拉彎回彈預(yù)測(cè)及工藝優(yōu)化[D]. 滕菲.大連理工大學(xué) 2015
[4]鋁型材柔性三維拉彎成形工藝研究[D]. 高嵩.大連理工大學(xué) 2015
[5]型材平面拉彎的彈復(fù)解析理論及其驗(yàn)證[D]. 翟瑞雪.燕山大學(xué) 2013
[6]多點(diǎn)成形中的快速調(diào)形與成形過(guò)程自動(dòng)化研究[D]. 隋振.吉林大學(xué) 2004
碩士論文
[1]多點(diǎn)數(shù)字化成形工藝試驗(yàn)及其數(shù)值模擬研究[D]. 劉亞潔.吉林大學(xué) 2017
[2]汽車門框上條拉彎成形回彈分析與模具型面設(shè)計(jì)[D]. 李云飛.華南理工大學(xué) 2017
[3]新型寬翼面不銹鋼立柱拉彎成形數(shù)值模擬[D]. 王偉.吉林大學(xué) 2016
[4]軌道車輛車體端梁拉彎成形數(shù)值模擬研究[D]. 董勝印.吉林大學(xué) 2016
[5]軌道車輛鋁型材結(jié)構(gòu)件拉彎成形技術(shù)的研究[D]. 武潔.吉林大學(xué) 2015
[6]復(fù)雜截面車頂內(nèi)彎梁拉彎成形數(shù)值模擬[D]. 柳云天.吉林大學(xué) 2014
[7]鋁型材三維多點(diǎn)拉彎成形回彈相關(guān)問(wèn)題研究[D]. 王雪.吉林大學(xué) 2014
[8]飛機(jī)機(jī)身變角度型材拉彎成形數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 李輝.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[9]5182鋁合金V型彎曲回彈規(guī)律研究[D]. 周威.中南大學(xué) 2012
[10]型材轉(zhuǎn)臺(tái)式拉彎的力學(xué)分析和數(shù)值模擬[D]. 于成龍.西北工業(yè)大學(xué) 2005
本文編號(hào):2945870
【文章來(lái)源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:102 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 拉彎工藝及研究現(xiàn)狀
1.2.1 拉彎成形方式
1.2.2 拉彎成形的加載方式
1.2.3 拉彎成形國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 多點(diǎn)成形工藝及研究現(xiàn)狀
1.3.1 多點(diǎn)成形原理
1.3.2 多點(diǎn)成形的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 選題意義與主要研究?jī)?nèi)容
1.4.1 研究意義
1.4.2 研究?jī)?nèi)容
第2章 多點(diǎn)三維拉彎工藝及有限元模型
2.1 引言
2.2 多點(diǎn)三維拉彎工藝
2.3 多點(diǎn)三維拉彎設(shè)備
2.4 多點(diǎn)三維拉彎數(shù)值模擬的有限元模型
2.4.1 有限元軟件及算法選擇
2.4.2 材料模型
2.4.3 有限元模型
2.4.4 接觸及摩擦設(shè)置
2.4.5 邊界條件設(shè)置
2.5 本章小結(jié)
第3章 模具單元密度對(duì)三維拉彎的影響及回彈補(bǔ)償方法研究
3.1 引言
3.2 模具單元分布密度對(duì)三維拉彎成形的影響
3.2.1 對(duì)應(yīng)變分布影響
3.2.2 對(duì)形狀精度的影響
3.3 對(duì)端部誤差的影響
3.4 對(duì)不同幾何截面型材三維拉彎的影響
3.4.1 T型材
3.4.2 矩形截面型材
3.5 回彈補(bǔ)償方法
3.5.1 基于調(diào)整拉彎模具型面的回彈補(bǔ)償方法
3.5.2 模具單元體的調(diào)形方法
3.5.3 回彈量補(bǔ)償?shù)脑囼?yàn)驗(yàn)證
3.6 本章小結(jié)
第4章 基于不同型材材料參數(shù)的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)
4.1 引言
4.2 正交試驗(yàn)的介紹
4.3 不同材料參數(shù)的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)
4.3.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的指標(biāo)確定
4.3.2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的因素和水平選取
4.3.3 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的方案擬定及結(jié)果
4.4 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的結(jié)果分析
4.4.1 極差計(jì)算
4.4.2 各試驗(yàn)因素對(duì)回彈的影響程度
4.4.3 各試驗(yàn)因素與回彈量的關(guān)系圖
4.4.4 最優(yōu)因素水平組合的確定及驗(yàn)證
4.5 本章小結(jié)
第5章 型材三維拉彎回彈預(yù)測(cè)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型
5.1 引言
5.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的介紹
5.3 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)件回彈預(yù)測(cè)模型
5.3.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)建
5.3.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練
5.3.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的測(cè)試
5.3.4 型材不同位置的回彈預(yù)測(cè)
5.4 三維拉彎件檢測(cè)裝置及BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型驗(yàn)證
5.4.1 三維拉彎件的檢測(cè)裝置
5.4.2 三維拉彎試驗(yàn)及三維拉彎件檢測(cè)
5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論和展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介及攻讀碩士學(xué)位期間取得的科研成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]不銹鋼車頂彎梁拉彎成形研究[J]. 朱麗娟,王敏,谷諍巍,何玲玲. 材料導(dǎo)報(bào). 2017(24)
[2]型材數(shù)控拉彎裝備技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 李小強(qiáng),楊永真,李東升,金朝海. 鍛壓技術(shù). 2017(04)
[3]Springback Prediction and Optimization of Variable Stretch Force Trajectory in Three-dimensional Stretch Bending Process[J]. TENG Fei,ZHANG Wanxi,LIANG Jicai,GAO Song. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2015(06)
[4]大型截面7A09鋁型材拉彎成形工藝研究[J]. 王妍琴,劉京平,馬凱,王悅,王東. 鍛壓技術(shù). 2015(02)
[5]汽車門框上條制件拉彎成形模具設(shè)計(jì)[J]. 沈亞靜,徐仲祥,夏琴香,吳鋒,鐘國(guó)鋒. 模具制造. 2014(01)
[6]鋁型材彎曲成形截面畸變?nèi)毕菘刂品椒ㄑ芯縖J]. 谷諍巍,呂萌萌,盧睿,徐勇,朱麗娟. 汽車工藝與材料. 2012(05)
[7]矩形管多點(diǎn)壓彎成形截面畸變的數(shù)值分析[J]. 彭赫力,李明哲,付文智,蘭英武. 鍛壓技術(shù). 2012(01)
[8]基于多點(diǎn)調(diào)形原理的旋轉(zhuǎn)曲面連續(xù)成形[J]. 龔學(xué)鵬,李明哲,盧啟鵬,彭忠琦. 光學(xué)精密工程. 2012(01)
[9]管材多點(diǎn)成形過(guò)程中壁厚減薄的數(shù)值模擬[J]. 劉啟騫,付文智,李明哲,陳志紅,柳雨紅. 塑性工程學(xué)報(bào). 2011(02)
[10]多點(diǎn)數(shù)字化成形技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用[J]. 張慶芳,李明哲,蔡中義,胡志清. 航空制造技術(shù). 2010(07)
博士論文
[1]車身用鋁型材制備過(guò)程中典型成形缺陷的仿真分析與優(yōu)化控制[D]. 劉志文.湖南大學(xué) 2017
[2]擠壓型材拉彎回彈預(yù)測(cè)與補(bǔ)償方法研究[D]. 劉天驕.西北工業(yè)大學(xué) 2016
[3]鋁型材柔性三維拉彎回彈預(yù)測(cè)及工藝優(yōu)化[D]. 滕菲.大連理工大學(xué) 2015
[4]鋁型材柔性三維拉彎成形工藝研究[D]. 高嵩.大連理工大學(xué) 2015
[5]型材平面拉彎的彈復(fù)解析理論及其驗(yàn)證[D]. 翟瑞雪.燕山大學(xué) 2013
[6]多點(diǎn)成形中的快速調(diào)形與成形過(guò)程自動(dòng)化研究[D]. 隋振.吉林大學(xué) 2004
碩士論文
[1]多點(diǎn)數(shù)字化成形工藝試驗(yàn)及其數(shù)值模擬研究[D]. 劉亞潔.吉林大學(xué) 2017
[2]汽車門框上條拉彎成形回彈分析與模具型面設(shè)計(jì)[D]. 李云飛.華南理工大學(xué) 2017
[3]新型寬翼面不銹鋼立柱拉彎成形數(shù)值模擬[D]. 王偉.吉林大學(xué) 2016
[4]軌道車輛車體端梁拉彎成形數(shù)值模擬研究[D]. 董勝印.吉林大學(xué) 2016
[5]軌道車輛鋁型材結(jié)構(gòu)件拉彎成形技術(shù)的研究[D]. 武潔.吉林大學(xué) 2015
[6]復(fù)雜截面車頂內(nèi)彎梁拉彎成形數(shù)值模擬[D]. 柳云天.吉林大學(xué) 2014
[7]鋁型材三維多點(diǎn)拉彎成形回彈相關(guān)問(wèn)題研究[D]. 王雪.吉林大學(xué) 2014
[8]飛機(jī)機(jī)身變角度型材拉彎成形數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 李輝.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[9]5182鋁合金V型彎曲回彈規(guī)律研究[D]. 周威.中南大學(xué) 2012
[10]型材轉(zhuǎn)臺(tái)式拉彎的力學(xué)分析和數(shù)值模擬[D]. 于成龍.西北工業(yè)大學(xué) 2005
本文編號(hào):2945870
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jiagonggongyi/2945870.html
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