板带不均匀压下面内弯曲成形过程内缘起皱与成形极限的研究

摘要

板带不均匀压下面内弯曲成形技术是响应先进塑性加工要求,创造性地利用材料不均匀塑性变形而获得产品的一种先进塑性成形技术.内缘失稳起皱及相关的成形极限是这一先进塑性加工过程研究中存在的迫切需要解决的关键问题.为此,该文采用计算机数值模拟、理论解析和实验研究相结合的方法对此进行了系统研究,主要研究内容和结果如下:建立了物理意义更加明确的描述内缘起皱的波形函数,采用能量原理推导了内缘起皱的临界压应力公式,建立了新的内缘起皱判断准则,并结合刚塑性有限元数值模拟系统IBS进行数值模拟,通过与实验结果比较表明,新建立的内缘起皱判断准则是可靠的.结合该文新建立的内缘起皱预测准则,采用IBS系统进行数值模拟,揭示了内缘起皱的影响因素及其影响规律.利用该文所建立的内缘起皱预测准则,结合数值模拟系统IBS,建立了成形极限库和变形参数库,运用回归分析的方法建立了成形结果和变形参数之间的函数关系,并进行了实验验证.在此基础上,开发了稳定成形参数确定的程序,实现了板带不均匀压下面的弯曲成形工艺参数准确快速的确定.该文的研究结果对丰富不均匀变形理论、发展板带面内弯曲成形技术具有重要意义.

目录

文摘

英文文摘

本文的主要创新与贡献

第一章绪论

1.1文献综述

1.1.1先进塑性成形技术的发展趋势

1.1.2塑性成形过程有限元模拟的发展概况

1.1.3板带不均匀压下面内弯曲成形的国内外研究现状

1.1.4薄壁件成形过程失稳起皱的研究现状

1.2本文选题的背景与意义

1.3本文的主要研究内容

第二章板带不均匀压下面内弯曲成形的基本理论及研究方法

2.1成形的基本理论

2.1.1变形过程

2.1.2变形区的几何模型

2.2实验研究方法

2.2.1模拟装置

2.2.2实验材料

2.2.3实验方法

2.2.4测量方法

2.3成形过程的刚塑性有限元模拟研究方法

2.3.1刚塑性有限元法的基本理论

2.3.2刚塑性有限元的求解方法

2.3.3不均匀压下面内弯曲过程刚塑性有限元模型的建立

2.3.4板带不均匀压下面内弯曲过程的有限元模拟系统的开发

2.4本章小结

第三章板带不均匀压下面内弯曲成形过程内缘起皱的研究

3.1研究的重要性

3.2内缘起皱的成因

3.3起皱预测能量准则

3.4新的内缘起皱波形函数的提出

3.5临界起皱压应力的能量法推导

3.5.1 临界压应力的推导

3.5.2相关参数的确定

3.6与实验结果的比较

3.7本章小结

第四章变形参数对成形过程内缘起皱的影响规律

4.1几何参数的影响

4.2材料性能参数的影响

4.3边界条件的影响

4.4本章小结

第五章板带面内弯曲成形过程成形极限及变形参数的确定

5.1成形极限的确定

5.1.1成形极限概念的提出

5.1.2基于成形极限的成形可行性分析及成形极限的确定方法

5.2初始变形参数的确定

5.2.1成形极限库及变形参数库的建立

5.2.2多元线性回归方程的建立及各回归系数的显著性检验

5.2.3回归方程的实验验证

5.3稳定成形参数确定程序的开发

5.4结果及其验证

5.5本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢

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