發(fā)布時(shí)間：2021-11-15 18:34

　　鈦合金大型筋板構(gòu)件可從材料和結(jié)構(gòu)兩方面實(shí)現(xiàn)高性能輕量化,已成為航空航天領(lǐng)域高端裝備的必然選擇。等溫局部加載技術(shù)融合了等溫成形和局部加載兩方面的工藝優(yōu)勢(shì),可有效降低成形載荷、拓寬構(gòu)件成形尺寸和設(shè)備成形能力,實(shí)現(xiàn)鈦合金大型筋板構(gòu)件的成形成性一體化制造,是迫切需要研究發(fā)展的先進(jìn)塑性成形技術(shù)。然而,由于局部加載中材料流動(dòng)和大型不規(guī)則多筋構(gòu)件結(jié)構(gòu)的雙重復(fù)雜性,使如何優(yōu)化設(shè)計(jì)預(yù)成形坯料及控制成形缺陷成為具有挑戰(zhàn)性的難題。為此,本文采用有限元數(shù)值模擬、理論分析和物理模擬實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法,對(duì)鈦合金大型筋板構(gòu)件局部加載中的預(yù)成形坯料優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究,主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下:通過分析局部加載的材料流動(dòng)特征和應(yīng)變場(chǎng)演化歷程,揭示了各加載區(qū)交互作用下的近程轉(zhuǎn)移效應(yīng):因加載區(qū)材料的往復(fù)轉(zhuǎn)移,分模線至未加載區(qū)首根筋之間會(huì)出現(xiàn)局部復(fù)合變形,即在第一加載步發(fā)生翹曲,第二加載步出現(xiàn)筋錯(cuò)移,且翹曲和筋錯(cuò)移的嚴(yán)重程度與材料轉(zhuǎn)移量呈正相關(guān);鄰近分模線區(qū)域的坯料體積分配過多會(huì)增加材料轉(zhuǎn)移量,是導(dǎo)致折疊的關(guān)鍵原因。通過與整體加載應(yīng)變場(chǎng)對(duì)比觀察到:分模線至未加載區(qū)首根筋之間會(huì)產(chǎn)生一個(gè)附加應(yīng)變場(chǎng);遠(yuǎn)離分模線區(qū)域的應(yīng)變與整... 

【文章來源】：西北工業(yè)大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：150 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

局部加載過程示意圖

第 1 章 緒 論料轉(zhuǎn)移的關(guān)聯(lián)關(guān)系。最后，基于逐步減小上模壓下量的方法，獲取避免折疊的坯料幾何參數(shù)可行域，為實(shí)現(xiàn)過渡區(qū)的坯料優(yōu)化提供約束條件。（4）研究在局部加載實(shí)際生產(chǎn)過程中摩擦、變形溫度、上模壓下量和坯料加工誤差的波動(dòng)對(duì)過渡區(qū)成形質(zhì)量的影響，并進(jìn)行顯著性分析。以改善過渡區(qū)充填和變形均勻性，并提高這兩個(gè)目標(biāo)的穩(wěn)定性為優(yōu)化目標(biāo)，并將過渡區(qū)折疊約束下的坯料幾何參數(shù)可行域作為約束條件，建立過渡區(qū)多目標(biāo)穩(wěn)健控制下的不等厚坯料優(yōu)化模型，結(jié)合雙響應(yīng)面法與 NSGA-II 多目標(biāo)優(yōu)化算法對(duì)模型進(jìn)行優(yōu)化求解，所得結(jié)果進(jìn)一步采用實(shí)驗(yàn)和模擬相結(jié)合的方法，驗(yàn)證局部加載過渡區(qū)不等厚坯料穩(wěn)健優(yōu)化的可靠性及有效性。

雙動(dòng)壓力機(jī)是由主、輔兩個(gè)液壓控制系統(tǒng)組成，輔助液壓系統(tǒng)對(duì)工件施加的載荷較低，難以滿足復(fù)雜構(gòu)件對(duì)成形載荷的需求。圖2-1 雙動(dòng)壓力機(jī)上的局部加載示意圖[98]Fig.2-1 Illustration of local loading on double-action press[98]（2）單動(dòng)壓力機(jī)雖然只有一套液壓系統(tǒng)，但通過在分塊模具與模座之間置入墊塊，也可實(shí)現(xiàn)局部加載過程。以下模分區(qū)為例（圖 2-2 所示），在第一加載步中，下模 1（Bottom die 1）下方放置墊塊，使坯料在墊塊的投影面上方先發(fā)生變形。在第二加載步前移除墊塊，各分塊模具保持在同一水平面，再成形下模 2（Bottom die 2）對(duì)應(yīng)的加載區(qū)域。雖然增加墊塊調(diào)整模具位置較為復(fù)雜，且需多火次完成整個(gè)局部加載過程

【參考文獻(xiàn)】：
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