隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展,汽車保有量的增加與能源緊缺、環(huán)境污染等問題的矛盾日益突出,而汽車輕量化也是緩解該矛盾的重要途徑。近年來,高強鋼憑借其材料性能與價格優(yōu)勢,被越來越廣泛的應用于車身制造中。而由于高強鋼材料性能與普通鋼板相差較大,在其被推廣使用的過程,也給制造工藝帶來了許多新的復雜的問題,特別是高強鋼的硬化指數較低,導致容易發(fā)生開裂,而屈服強度較高,也導致了板料沖壓成形后的回彈較大,因此如何快速設計出合理的高強鋼沖壓工藝對于高強鋼的推廣使用至關重要。本文將有限元數值仿真技術應用于高強鋼的沖壓工藝設計中,對高強鋼的沖壓成形過程進行模擬,結合響應面代理模型方法,對沖壓工藝參數進行優(yōu)化,尋找最優(yōu)的工藝參數,同時考慮到在模具加工使用過程中,初始工藝參數一般會發(fā)生波動,偏離最優(yōu)參數組合,將參數波動情況考慮到優(yōu)化過程中,建立了高強鋼的沖壓工藝參數穩(wěn)健優(yōu)化模型,嘗試探索了適用于高強鋼板的沖壓工藝設計和參數穩(wěn)健優(yōu)化,具體地開展了如下工作內容:1、闡述了高強鋼材料的分類、白車身用高強鋼國內外應用現(xiàn)狀和高強鋼成形工藝的研究現(xiàn)狀,并重點針對高強鋼的回彈突出的問題,介紹了國內外研究人員對于控制回彈的相關方法... 

【文章來源】：湖南大學湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：78 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究的背景與意義
    1.2 高強鋼板的概況
        1.2.1 高強鋼板的分類
        1.2.2 高強鋼板國內外應用現(xiàn)狀
        1.2.3 高強鋼板的成形與回彈控制
    1.3 相關技術方法的研究概述
        1.3.1 板料沖壓數值仿真技術的發(fā)展狀況
        1.3.2 穩(wěn)健優(yōu)化設計研究現(xiàn)狀
    1.4 論文主要研究內容
第2章 沖壓有限元與穩(wěn)健優(yōu)化設計理論
    2.1 引言
    2.2 板料沖壓成形有限元基礎理論
        2.2.1 大變形彈塑性本構關系和屈服準則
        2.2.2 單元類型
        2.2.3 有限元方程求解方法
    2.3 板料沖壓成形質量缺陷
        2.3.1 破裂
        2.3.2 起皺
        2.3.3 回彈
    2.4 穩(wěn)健優(yōu)化設計理論
        2.4.1 穩(wěn)健設計的概念
        2.4.2 穩(wěn)健設計的基本原理
        2.4.3 6sigma質量穩(wěn)健設計方法
        2.4.4 穩(wěn)健優(yōu)化與其他優(yōu)化對比
    2.5 本章小結
第3章 基于高斯核函數的響應面的改進
    3.1 引言
    3.2 代理模型方法
        3.2.1 試驗設計
        3.2.2 常用代理模型
        3.2.3 代理模型精度檢驗方法
    3.3 基于殘差與徑向基函數的響應面的改進
        3.3.1 響應面的建立
        3.3.2 響應面的殘差原理
        3.3.3 徑向基模型原理
        3.3.4 基于高斯核函數的響應面改進
    3.4 改進的響應面在高階非線性函數擬合中的應用
    3.5 本章小結
第4章 基于AUTOFORM的高強鋼的沖壓有限元仿真
    4.1 引言
    4.2 AUTOFORM數值模擬軟件
        4.2.1 Autoform簡介
        4.2.2 Autoform軟件模擬分析流程
    4.3 汽車前縱梁加強板沖壓數值仿真及結果分析
        4.3.1 前縱梁加強板的工藝設計
        4.3.2 有限元模型建立
        4.3.3 前縱梁加強板結果分析
    4.4 本章小結
第5章 改進響應面模型在前縱梁加強板穩(wěn)健優(yōu)化上的應用
    5.1 引言
    5.2 優(yōu)化因子的選取
    5.3 成形質量約束函數與目標函數
        5.3.1 開裂約束函數
        5.3.2 起皺約束函數
        5.3.3 變形充分約束函數
        5.3.4 目標函數
    5.4 響應面的建立與改進
        5.4.1 最優(yōu)拉丁超立方試驗設計
        5.4.2 響應面的建立與精度檢驗
        5.4.3 改進的響應面
    5.5 穩(wěn)健性優(yōu)化結果分析與驗證
        5.5.1 確定性優(yōu)化結果與可靠性分析
        5.5.2 6σ穩(wěn)健性優(yōu)化
        5.5.3 優(yōu)化結果分析與對比
    5.6 本章小結
總結與展望
參考文獻
致謝
附錄A 攻讀碩士學位期間所發(fā)表的學術論文目錄
附錄B MATLAB計算起皺函數程序主要代碼
附錄C MATLAB計算充分變形函數與目標函數程序主要代碼
附錄D MATLAB計算殘值插值函數程序主要代碼


【參考文獻】：
期刊論文
[1]板料V型彎曲回彈影響因素分析及實驗研究[J]. 劉靖.  教育教學論壇. 2016(28)
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碩士論文
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[9]基于Autoform的汽車結構件成形數值模擬及回彈研究[D]. 鄭超.吉林大學 2015
[10]高強鋼汽車結構件成形性能和回彈分析控制[D]. 肖輝.山東大學 2015



本文編號：3179217