汽車門框上條三維拉彎成形仿真研究
發(fā)布時間:2021-01-21 16:07
拉彎成形技術具有殘余應力少,可以加工變曲率彎曲零件的優(yōu)點。使用該技術制造的拉彎零件一般具有中空薄壁、強度高、縱向尺寸長、彎曲半徑大和形狀準確度要求高的特點,廣泛應用于汽車、軌道車輛、航空航天等領域。汽車門框上條是變曲率的三維拉彎成形件,若門框上條設計不合理,拉彎成形過程中零件曲率較大處易發(fā)生嚴重變形,影響汽車門框密封性。為了在產(chǎn)品開發(fā)前預測門框上條拉彎截面變形情況,縮短開發(fā)周期,降低設計成本,本文首先運用材料非線性本構關系,探討了一種基于簡單試驗聯(lián)合仿真的材料本構方程參數(shù)優(yōu)化識別方法,得到了汽車門框上條材料——冷軋低碳鋼DC01的本構模型參數(shù)。并將優(yōu)化識別得到的材料硬化曲線與數(shù)值擬合的材料硬化曲線進行了對比驗證。運用動態(tài)顯式有限元法和靜態(tài)隱式有限元法等基本理論,基于ABAQUS軟件建立了門框上條三維拉彎回彈分析模型。并對建模過程中的網(wǎng)格劃分、單元選擇、邊界條件等關鍵步驟進行了探討。為與實際拉彎情卸載況保持一致,考慮了拉彎卸載后門框上條的回彈情況,最終得到門框上條拉彎回彈截面變形仿真結果。通過對門框上條A進行拉彎試驗,驗證了所建立的門框上條三維拉彎回彈分析模型的正確性。分析了拉彎回彈仿真...
【文章來源】:西南交通大學四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 型材拉彎加工概況
1.2.1 轉臺式拉彎
1.2.2 張臂式拉彎
1.2.3 柔性拉彎
1.3 型材拉彎回彈數(shù)值模擬方法的研究現(xiàn)狀
1.3.1 常用拉彎成形數(shù)值模擬軟件
1.3.2 三維拉彎成形仿真建模的特點
1.3.3 國內外拉彎回彈研究現(xiàn)狀
1.4 本課題研究背影及選題意義
1.5 本文主要研究內容
第二章 門框上條拉彎回彈有限元仿真理論基礎
2.1 引言
2.2 材料非線性本構關系
2.2.1 屈服準則
2.2.2 硬化準則
2.2.3 流動準則
2.3 材料本構模型參數(shù)識別方法
2.3.1 連續(xù)響應面優(yōu)化方法
2.4 連續(xù)體的離散化
2.4.1 殼單元的使用條件
2.4.2 薄殼與厚殼
2.4.3 殼單元質量檢查
2.5 有限元求解方法
2.5.1 動態(tài)顯式有限元法
2.5.2 靜態(tài)隱式有限元法
2.6 本章小結
第三章 金屬材料非線性本構參數(shù)優(yōu)化識別方法
3.1 引言
3.2 單軸拉伸試驗
3.3 單軸拉伸試驗有限元模型
3.4 試驗仿真參數(shù)優(yōu)化識別
3.5 參數(shù)識別結果及其驗證
3.6 本章小結
第四章 門框上條三維拉彎有限元仿真與試驗研究
4.1 引言
4.2 門框上條三維拉彎分析
4.2.1 材料定義
4.2.2 單元定義
4.2.3 接觸定義
4.2.4 約束條件
4.2.5 載荷條件
4.2.6 提高模型求解效率的策略
4.2.7 能量平衡
4.3 門框上條回彈分析
4.4 試驗結果與仿真結果對比驗證
4.4.1 驗證試驗
4.4.2 試驗結果與仿真結果對比驗證
4.5 門框上條拉彎成形機理研究
4.5.1 成形過程中的等效應力分布
4.5.2 成形過程中的真實應變分布
4.6 材料流動規(guī)律研究
4.6.1 成形過程中的型材整體厚度變化
4.6.2 成形過程中的型材截面厚度變化
4.7 本章小結
第五章 型材拉彎截面變形評價方法及其應用
5.1 引言
5.2 門框上條截面變形評價方法
5.3 門框上條設計方案擇優(yōu)選型
5.4 門框上條拉彎工藝參數(shù)對截面變形影響分析
5.4.1 門框上條截面變形影響因素顯著性分析
5.4.2 門框上條主要工藝參數(shù)對截面變形的影響
5.5 本章小結
結論及展望
1.結論
2.展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及科研成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]L型截面鋁型材拉彎成形截面畸變缺陷控制研究[J]. 梁繼業(yè),鄧鋼,方斌. 鍛壓技術. 2016(12)
[2]型材多點柔性拉彎成形回彈預測[J]. 梁繼才,李義,高嵩,滕菲. 吉林大學學報(工學版). 2017(01)
[3]一種基于Chaboche理論的混合硬化模型及其在回彈仿真中的應用[J]. 余海燕,王友. 機械工程學報. 2015(16)
[4]屈服準則和硬化模型對5052鋁板回彈仿真的影響[J]. 余海燕,沈嘉怡,王友. 材料科學與工藝. 2015(03)
[5]汽車玻璃尼槽密封條接角模設計[J]. 魏敏. 模具工業(yè). 2015(05)
[6]基于LS-DYNA的不銹鋼車頂彎梁拉彎仿真[J]. 滕克磊,金朝海. 塑性工程學報. 2015(02)
[7]冷軋深沖板制耳率的試驗[J]. 胡成武,王鎮(zhèn)柱,李文元,崔雙好,劉新. 塑性工程學報. 2015(01)
[8]矩形截面型材平面拉彎彈復解析和試驗驗證[J]. 翟瑞雪,趙軍,馬瑞,錢志平. 機械工程學報. 2014(18)
[9]飛機球面框型材拉彎回彈有限元模擬技術[J]. 楊潤強,王永軍,劉天驕,王順紅,王健,王偉. 工具技術. 2014(07)
[10]Chaboche隨動硬化模型參數(shù)確定及棘輪效應[J]. 姜金朋,陳濤,金平,王玨. 北京航空航天大學學報. 2014(10)
碩士論文
[1]發(fā)動機多楔帶輪旋壓成形仿真的研究[D]. 鄭幫智.西南交通大學 2016
[2]鋁型材三維多點拉彎成形回彈相關問題研究[D]. 王雪.吉林大學 2014
[3]B299轎車門框拉彎工藝研究及數(shù)值模擬[D]. 胥少東.燕山大學 2008
本文編號:2991475
【文章來源】:西南交通大學四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 型材拉彎加工概況
1.2.1 轉臺式拉彎
1.2.2 張臂式拉彎
1.2.3 柔性拉彎
1.3 型材拉彎回彈數(shù)值模擬方法的研究現(xiàn)狀
1.3.1 常用拉彎成形數(shù)值模擬軟件
1.3.2 三維拉彎成形仿真建模的特點
1.3.3 國內外拉彎回彈研究現(xiàn)狀
1.4 本課題研究背影及選題意義
1.5 本文主要研究內容
第二章 門框上條拉彎回彈有限元仿真理論基礎
2.1 引言
2.2 材料非線性本構關系
2.2.1 屈服準則
2.2.2 硬化準則
2.2.3 流動準則
2.3 材料本構模型參數(shù)識別方法
2.3.1 連續(xù)響應面優(yōu)化方法
2.4 連續(xù)體的離散化
2.4.1 殼單元的使用條件
2.4.2 薄殼與厚殼
2.4.3 殼單元質量檢查
2.5 有限元求解方法
2.5.1 動態(tài)顯式有限元法
2.5.2 靜態(tài)隱式有限元法
2.6 本章小結
第三章 金屬材料非線性本構參數(shù)優(yōu)化識別方法
3.1 引言
3.2 單軸拉伸試驗
3.3 單軸拉伸試驗有限元模型
3.4 試驗仿真參數(shù)優(yōu)化識別
3.5 參數(shù)識別結果及其驗證
3.6 本章小結
第四章 門框上條三維拉彎有限元仿真與試驗研究
4.1 引言
4.2 門框上條三維拉彎分析
4.2.1 材料定義
4.2.2 單元定義
4.2.3 接觸定義
4.2.4 約束條件
4.2.5 載荷條件
4.2.6 提高模型求解效率的策略
4.2.7 能量平衡
4.3 門框上條回彈分析
4.4 試驗結果與仿真結果對比驗證
4.4.1 驗證試驗
4.4.2 試驗結果與仿真結果對比驗證
4.5 門框上條拉彎成形機理研究
4.5.1 成形過程中的等效應力分布
4.5.2 成形過程中的真實應變分布
4.6 材料流動規(guī)律研究
4.6.1 成形過程中的型材整體厚度變化
4.6.2 成形過程中的型材截面厚度變化
4.7 本章小結
第五章 型材拉彎截面變形評價方法及其應用
5.1 引言
5.2 門框上條截面變形評價方法
5.3 門框上條設計方案擇優(yōu)選型
5.4 門框上條拉彎工藝參數(shù)對截面變形影響分析
5.4.1 門框上條截面變形影響因素顯著性分析
5.4.2 門框上條主要工藝參數(shù)對截面變形的影響
5.5 本章小結
結論及展望
1.結論
2.展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及科研成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]L型截面鋁型材拉彎成形截面畸變缺陷控制研究[J]. 梁繼業(yè),鄧鋼,方斌. 鍛壓技術. 2016(12)
[2]型材多點柔性拉彎成形回彈預測[J]. 梁繼才,李義,高嵩,滕菲. 吉林大學學報(工學版). 2017(01)
[3]一種基于Chaboche理論的混合硬化模型及其在回彈仿真中的應用[J]. 余海燕,王友. 機械工程學報. 2015(16)
[4]屈服準則和硬化模型對5052鋁板回彈仿真的影響[J]. 余海燕,沈嘉怡,王友. 材料科學與工藝. 2015(03)
[5]汽車玻璃尼槽密封條接角模設計[J]. 魏敏. 模具工業(yè). 2015(05)
[6]基于LS-DYNA的不銹鋼車頂彎梁拉彎仿真[J]. 滕克磊,金朝海. 塑性工程學報. 2015(02)
[7]冷軋深沖板制耳率的試驗[J]. 胡成武,王鎮(zhèn)柱,李文元,崔雙好,劉新. 塑性工程學報. 2015(01)
[8]矩形截面型材平面拉彎彈復解析和試驗驗證[J]. 翟瑞雪,趙軍,馬瑞,錢志平. 機械工程學報. 2014(18)
[9]飛機球面框型材拉彎回彈有限元模擬技術[J]. 楊潤強,王永軍,劉天驕,王順紅,王健,王偉. 工具技術. 2014(07)
[10]Chaboche隨動硬化模型參數(shù)確定及棘輪效應[J]. 姜金朋,陳濤,金平,王玨. 北京航空航天大學學報. 2014(10)
碩士論文
[1]發(fā)動機多楔帶輪旋壓成形仿真的研究[D]. 鄭幫智.西南交通大學 2016
[2]鋁型材三維多點拉彎成形回彈相關問題研究[D]. 王雪.吉林大學 2014
[3]B299轎車門框拉彎工藝研究及數(shù)值模擬[D]. 胥少東.燕山大學 2008
本文編號:2991475
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