本文關(guān)鍵詞：帶筋板離散夾鉗拉伸成形數(shù)值模擬研究

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【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(diǎn),在人造衛(wèi)星外殼、飛機(jī)壁板等結(jié)構(gòu)中使用帶筋板成形件能夠有效提高結(jié)構(gòu)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(yīng)國家綠色、環(huán)保、節(jié)約的號(hào)召。離散夾鉗拉伸成形是一種新型的板材柔性成形技術(shù),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(jī)蒙皮、高速列車車頭覆蓋件等的成形中有非常重要的應(yīng)用。本文采用離散夾鉗拉伸成形技術(shù)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(jié)果,以無筋成形件為參照,分析筋的位置、高度、寬度對(duì)成形結(jié)果及回彈的影響,并通過實(shí)驗(yàn)對(duì)數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。主要的研究內(nèi)容及結(jié)論如下:(1)研究了離散夾鉗拉形原理及其優(yōu)點(diǎn),分析了有限元理論基礎(chǔ)并使用ABAQUS有限元分析軟件建立了相應(yīng)的有限元模型。(2)對(duì)比分析筋垂直拉伸方向、平行拉伸方向、十字交叉時(shí)帶筋板成形結(jié)果,結(jié)果表明:筋垂直拉伸方向時(shí),成形件垂直拉伸方向的應(yīng)力應(yīng)變分布不均勻,筋兩端處應(yīng)力應(yīng)變驟增,出現(xiàn)應(yīng)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(shí),成形件應(yīng)力應(yīng)變分布較均勻,沒有出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象,帶筋板變形較均勻。(3)研究了筋的高度對(duì)帶筋板成形結(jié)果的影響,結(jié)果表明:筋垂直拉伸方向時(shí),隨著筋高度的增加,成形件筋兩端處的應(yīng)力應(yīng)變驟增,出現(xiàn)應(yīng)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(shí),隨著筋高度的增加,成形件平行拉伸方向的應(yīng)力應(yīng)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(yīng)力集中現(xiàn)象,成形精度也大大降低。(4)研究了筋的寬度對(duì)帶筋板成形結(jié)果的影響,結(jié)果表明:筋垂直拉伸方向時(shí),隨著筋寬度的增加,成形件垂直拉伸方向的應(yīng)力應(yīng)變逐漸減小,帶筋板變形比較均勻,沒有出現(xiàn)應(yīng)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(shí),隨著筋寬度的增加,成形件平行拉伸方向的應(yīng)力應(yīng)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(jìn)行離散夾鉗拉形實(shí)驗(yàn),通過對(duì)比其成形結(jié)果得出:垂直拉伸方向筋對(duì)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(shí)成形件精度較高。
【關(guān)鍵詞】：帶筋板 離散夾鉗 數(shù)值模擬 拉伸方向 回彈
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：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(shù)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(shù)在板材成形中的應(yīng)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(jié)23-25
• 第2章 拉伸成形有限元理論基礎(chǔ)及模型的建立25-37
• 2.1 引言25
• 2.2 有限元理論基礎(chǔ)25-28
• 2.2.1 虛功原理25-26
• 2.2.2 動(dòng)態(tài)顯式有限元方程26-28
• 2.3 屈服準(zhǔn)則和塑性變形理論28-33
• 2.3.1 屈服準(zhǔn)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(jié)36-37
• 第3章 帶筋板離散夾鉗拉形結(jié)果研究37-57
• 3.1 引言37
• 3.2 筋的位置對(duì)帶筋板成形結(jié)果的影響37-42
• 3.3 筋的高度對(duì)帶筋板成形結(jié)果的影響42-48
• 3.3.1 筋垂直拉伸方向時(shí)帶筋板成形結(jié)果對(duì)比42-45
• 3.3.2 筋平行拉伸方向時(shí)帶筋板成形結(jié)果對(duì)比45-48
• 3.4 筋的寬度對(duì)帶筋板成形結(jié)果的影響48-55
• 3.4.1 筋垂直拉伸方向時(shí)帶筋板成形結(jié)果對(duì)比48-52
• 3.4.2 筋平行拉伸方向時(shí)帶筋板成形結(jié)果對(duì)比52-55
• 3.5 本章小結(jié)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(shí)成形件回彈對(duì)比61-62
• 4.4.2 筋平行拉伸方向時(shí)成形件回彈對(duì)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(shí)成形件回彈對(duì)比64-65
• 4.5.2 筋平行拉伸方向時(shí)成形件回彈對(duì)比65-66
• 4.6 帶筋板離散夾鉗拉伸成形實(shí)驗(yàn)研究66-70
• 4.7 本章小結(jié)70-73
• 第5章 結(jié)論與展望73-75
• 參考文獻(xiàn)75-81
• 致謝81

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：919882