本文關鍵詞：帶筋板離散夾鉗拉伸成形數(shù)值模擬研究

  更多相關文章： 帶筋板 離散夾鉗 數(shù)值模擬 拉伸方向 回彈

【摘要】：帶筋板可用于成形各種形狀的曲面件,帶筋板成形件具有輕量化、剛度大的特點,在人造衛(wèi)星外殼、飛機壁板等結構中使用帶筋板成形件能夠有效提高結構剛度、降低自身重量,從而節(jié)約燃料、降低成本,節(jié)能減排也是響應國家綠色、環(huán)保、節(jié)約的號召。離散夾鉗拉伸成形是一種新型的板材柔性成形技術,與傳統(tǒng)整體夾鉗拉伸成形相比,大大縮短了過渡區(qū)長度,板材更易貼模,不易出現(xiàn)拉裂、起皺等問題,成形件回彈小、精度高,在飛機蒙皮、高速列車車頭覆蓋件等的成形中有非常重要的應用。本文采用離散夾鉗拉伸成形技術將帶筋板拉伸成形為三維曲面件,以鞍形件為例研究帶筋板的成形結果,以無筋成形件為參照,分析筋的位置、高度、寬度對成形結果及回彈的影響,并通過實驗對數(shù)值模擬結果進行驗證。主要的研究內(nèi)容及結論如下:(1)研究了離散夾鉗拉形原理及其優(yōu)點,分析了有限元理論基礎并使用ABAQUS有限元分析軟件建立了相應的有限元模型。(2)對比分析筋垂直拉伸方向、平行拉伸方向、十字交叉時帶筋板成形結果,結果表明:筋垂直拉伸方向時,成形件垂直拉伸方向的應力應變分布不均勻,筋兩端處應力應變驟增,出現(xiàn)應力集中現(xiàn)象,帶筋板變形不均勻;筋平行拉伸方向和十字交叉時,成形件應力應變分布較均勻,沒有出現(xiàn)應力集中現(xiàn)象,帶筋板變形較均勻。(3)研究了筋的高度對帶筋板成形結果的影響,結果表明:筋垂直拉伸方向時,隨著筋高度的增加,成形件筋兩端處的應力應變驟增,出現(xiàn)應力集中現(xiàn)象,帶筋板變形不均勻,回彈量沿垂直拉伸方向和平行拉伸方向均增大,成形精度降低;筋平行拉伸方向時,隨著筋高度的增加,成形件平行拉伸方向的應力應變值減小,帶筋板變形較均勻,但平行拉伸方向回彈量逐漸增大,垂直拉伸方向回彈量逐漸減小;筋的高度不宜過大,否則帶筋板變形不均勻,容易出現(xiàn)應力集中現(xiàn)象,成形精度也大大降低。(4)研究了筋的寬度對帶筋板成形結果的影響,結果表明:筋垂直拉伸方向時,隨著筋寬度的增加,成形件垂直拉伸方向的應力應變逐漸減小,帶筋板變形比較均勻,沒有出現(xiàn)應力集中現(xiàn)象,但平行拉伸方向回彈量逐漸增大,精度降低;筋平行拉伸方向時,隨著筋寬度的增加,成形件平行拉伸方向的應力應變逐漸減小,回彈量變化不大,帶筋板變形比較均勻,成形件精度較高;但筋寬不宜過大,否則帶筋板中心變形困難,板材整體變形更加不均勻。(5)使用三種不同的帶筋板進行離散夾鉗拉形實驗,通過對比其成形結果得出:垂直拉伸方向筋對成形件精度的影響最大,成形件垂直拉伸方向精度較低;筋平行拉伸方向和十字交叉時成形件精度較高。
【關鍵詞】：帶筋板 離散夾鉗 數(shù)值模擬 拉伸方向 回彈
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG306
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 緒論11-25
• 1.1 引言11-12
• 1.2 板材加工成形方法12-18
• 1.2.1 旋壓成形12-13
• 1.2.2 滾彎成形13-14
• 1.2.3 水火彎板成形14-15
• 1.2.4 激光成形15-16
• 1.2.5 傳統(tǒng)拉形16-18
• 1.3 離散夾鉗拉形技術及其原理18-19
• 1.4 帶筋板國內(nèi)外研究現(xiàn)狀19-21
• 1.5 數(shù)值模擬技術在板材成形中的應用21-22
• 1.6 選題意義及主要研究內(nèi)容22-23
• 1.6.1 選題的意義22
• 1.6.2 主要研究內(nèi)容22-23
• 1.7 本章小結23-25
• 第2章 拉伸成形有限元理論基礎及模型的建立25-37
• 2.1 引言25
• 2.2 有限元理論基礎25-28
• 2.2.1 虛功原理25-26
• 2.2.2 動態(tài)顯式有限元方程26-28
• 2.3 屈服準則和塑性變形理論28-33
• 2.3.1 屈服準則28-31
• 2.3.2 塑性變形理論31-33
• 2.4 有限元模型的建立33-36
• 2.4.1 材料的選擇及其截面屬性33-34
• 2.4.2 分析步及加載幅值34
• 2.4.3 邊界條件和載荷34-35
• 2.4.4 網(wǎng)格劃分35-36
• 2.5 本章小結36-37
• 第3章 帶筋板離散夾鉗拉形結果研究37-57
• 3.1 引言37
• 3.2 筋的位置對帶筋板成形結果的影響37-42
• 3.3 筋的高度對帶筋板成形結果的影響42-48
• 3.3.1 筋垂直拉伸方向時帶筋板成形結果對比42-45
• 3.3.2 筋平行拉伸方向時帶筋板成形結果對比45-48
• 3.4 筋的寬度對帶筋板成形結果的影響48-55
• 3.4.1 筋垂直拉伸方向時帶筋板成形結果對比48-52
• 3.4.2 筋平行拉伸方向時帶筋板成形結果對比52-55
• 3.5 本章小結55-57
• 第4章 帶筋板離散夾鉗拉形回彈研究57-73
• 4.1 引言57
• 4.2 回彈數(shù)值模擬分析57-59
• 4.2.1 回彈理論分析57-58
• 4.2.2 回彈的數(shù)值模擬算法58-59
• 4.3 筋位置不同的成形件回彈分析59-61
• 4.4 筋高度不同的成形件回彈分析61-64
• 4.4.1 筋垂直拉伸方向時成形件回彈對比61-62
• 4.4.2 筋平行拉伸方向時成形件回彈對比62-64
• 4.5 筋寬度不同的成形件回彈分析64-66
• 4.5.1 筋垂直拉伸方向時成形件回彈對比64-65
• 4.5.2 筋平行拉伸方向時成形件回彈對比65-66
• 4.6 帶筋板離散夾鉗拉伸成形實驗研究66-70
• 4.7 本章小結70-73
• 第5章 結論與展望73-75
• 參考文獻75-81
• 致謝81

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳雪;王瑤;李明哲;劉文華;林堅磊;;基于可變型面模具的蒙皮件柔性夾鉗拉形技術研究[J];機床與液壓;2015年05期

2 彭赫力;李明哲;趙畢艷;楊學勤;羅志強;;柔性夾鉗拉形力加載與位移加載的數(shù)值模擬[J];鍛壓技術;2014年09期

3 陳雪;李明哲;付文智;聶林;;板料柔性拉形工藝裝備的設計與實驗研究[J];機械設計;2013年10期

4 柏林;趙志國;龔海波;李黎;李懷學;;航空用鈦合金結構件激光成形技術研究進展[J];航空制造技術;2013年11期

5 彭赫力;劉純國;李明哲;;馬鞍面件柔性夾鉗多點拉形實驗與數(shù)值模擬[J];西安交通大學學報;2012年05期

6 楊潔;馬世成;吳伏家;;旋壓成形技術數(shù)值模擬方法的應用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J];現(xiàn)代制造工程;2011年01期

7 周養(yǎng)萍;;型材滾彎加工現(xiàn)狀與展望[J];鍛壓裝備與制造技術;2010年03期

8 唐偉;楊澍;許江淳;;數(shù)控水火彎板機及其工藝的發(fā)展現(xiàn)狀[J];材料開發(fā)與應用;2010年03期

9 閻昱;萬敏;王海波;黃霖;;Optimization of press bend forming path of aircraft integral panel[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2010年02期

10 肖寒;劉勁松;程明;張士宏;張興國;;鋁合金整體壁板橡膠填料輔助滾彎成形試驗研究[J];輕合金加工技術;2009年06期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 彭赫力;柔性夾鉗拉形過程及其數(shù)值模擬研究[D];吉林大學;2013年

2 龔學鵬;三維曲面板類件的多點滾壓成形研究[D];吉林大學;2010年

3 裴繼斌;船用鋼板激光彎曲成形機理及成形規(guī)律的研究[D];大連理工大學;2008年

4 郭培軍;水火彎板加工自動化關鍵技術研究[D];大連理工大學;2006年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 陳超群;鞍形件柔性夾鉗拉形的數(shù)值模擬研究[D];吉林大學;2015年

2 熊雨竹;水火彎板機器人視覺檢測及控制研究[D];大連理工大學;2014年

3 王安源;加筋板柔性成形工藝數(shù)值模擬研究[D];吉林大學;2013年

4 李情;沖擊荷載下缺陷加筋板結構的有限元動力分析[D];南昌大學;2011年

5 劉海燕;基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡的U型材單軸柔性滾彎成形的預測研究[D];南京航空航天大學;2009年

6 周保輝;飛機蒙皮多點拉形工藝的數(shù)值模擬研究[D];吉林大學;2008年

7 孟阿軍;沖擊載荷下加筋板殼結構損傷數(shù)值仿真[D];華中科技大學;2007年

8 韋東來;汽車覆蓋件成形性分析和數(shù)值模擬[D];吉林大學;2004年

，

本文編號：919882