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基于VBHF的差厚激光拼焊圆筒件成形仿真研究
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作者 王金轮 兰凤崇 《深圳大学学报(理工版)》 EI CAS 北大核心 2014年第3期233-238,共6页
为研究变压边力对差厚拼焊板成形性能的影响,以差厚拼焊圆筒形件为例,设计2种随位置、行程不同的变压边力方案,得到了差厚激光拼焊圆筒形件的成形极限深度、焊缝移动量、破裂危险点处应变路径及焊缝两侧应变分布的变化情况.研究表明,薄... 为研究变压边力对差厚拼焊板成形性能的影响,以差厚拼焊圆筒形件为例,设计2种随位置、行程不同的变压边力方案,得到了差厚激光拼焊圆筒形件的成形极限深度、焊缝移动量、破裂危险点处应变路径及焊缝两侧应变分布的变化情况.研究表明,薄、厚侧压边力的大小和分布对破裂危险点应变路径和安全裕度的影响很大,合理的变压边力分布可以调节焊缝两侧材料变形的均匀性,提高成形极限深度;通过变压边力技术可以控制薄侧破裂危险点的应变路径由拉压应变状态向双向拉伸应变状态过渡,从而调节破裂失效的位置,有效提高差厚激光拼焊圆筒件的冲压成形性能. 展开更多
关键词 金属压力加工 变压边力 激光拼焊板 成形性能 焊缝 应变路径 应变分布
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基于GA-BP模型与NSGA-Ⅱ算法的冲压成形工艺参数优化方法 被引量:3
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作者 陈岁繁 王世杰 +3 位作者 戴光明 王树飞 李其朋 何雄华 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2330-2342,共13页
为了解决异形、薄壁特征零件在冲压成形过程中严重起皱、成形不足及能耗过高等问题,创新地建立了以压边力与摩擦因数为设计变量,以最大厚度、厚度减薄率和压边能耗为优化目标的GA-BP神经网络优化模型,并应用非支配排序遗传(NSGA-Ⅱ)算... 为了解决异形、薄壁特征零件在冲压成形过程中严重起皱、成形不足及能耗过高等问题,创新地建立了以压边力与摩擦因数为设计变量,以最大厚度、厚度减薄率和压边能耗为优化目标的GA-BP神经网络优化模型,并应用非支配排序遗传(NSGA-Ⅱ)算法求解,获得了冲压成形过程中的最优工艺参数组合。结果表明,通过有限元仿真获得了最优工艺参数组合下的最大厚度、厚度减薄率和压边能耗分别为0.269 mm、15.8%、8720 J,分别改善了0.74%、3.06%和11.32%,有效地改善了异形薄壁零件的严重起皱、成形不足及能耗过高此等问题。 展开更多
关键词 冲压 变压边力 GA-BP优化网络 NSGA-Ⅱ算法
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变压边力对矩形件成形性能的影响 被引量:40
3
作者 孙成智 陈关龙 +1 位作者 李淑惠 林忠钦 《塑性工程学报》 CAS CSCD 2003年第4期6-9,共4页
起皱和断裂是板料成形过程的主要失效模式 ,合理控制成形过程中压边力 ,可以消除这些缺陷 ,提高成形性能。本文通过对随位置变化的变压边力作用下的矩形盒拉深过程进行数值模拟 ,研究各部位压边力变化对整体成形性能影响、及其影响范围 ... 起皱和断裂是板料成形过程的主要失效模式 ,合理控制成形过程中压边力 ,可以消除这些缺陷 ,提高成形性能。本文通过对随位置变化的变压边力作用下的矩形盒拉深过程进行数值模拟 ,研究各部位压边力变化对整体成形性能影响、及其影响范围 ,为分块压边圈的压边力的调整提供一定的依据。 展开更多
关键词 板料成形 变压边力 数值模拟 起皱 断裂 矩形盒 拉深过程
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变压边力条件下铝合金板的成形窗口 被引量:10
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作者 林忠钦 于忠奇 +1 位作者 孙成智 陈关龙 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第8期1162-1166,共5页
在由塑性成形理论和能量法分别建立的临界破裂和临界起皱压边力模型基础上,构建了变压边力情况下汽车用铝合金板的成形窗口,并分析了拉深比、材料参数和模具参数对成形窗口的影响规律。对比实验表明:在整个有效压边力范围内,数学模型构... 在由塑性成形理论和能量法分别建立的临界破裂和临界起皱压边力模型基础上,构建了变压边力情况下汽车用铝合金板的成形窗口,并分析了拉深比、材料参数和模具参数对成形窗口的影响规律。对比实验表明:在整个有效压边力范围内,数学模型构建的成形窗口能够与实验相吻合,且铝合金6111-T4和5052-O的成形窗口明显小于钢板st14的。而影响因素分析显示:随着拉深比降低、厚向异性系数(r)增加和凹模圆角半径(Rdp)增大,成形窗口明显扩大;n值增加,成形窗口虽然有所扩大,但是效果并不明显。 展开更多
关键词 铝合金板 变压边力 成形能力 起皱 破裂
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利用变压边力控制技术改善盒形件成形性能 被引量:32
5
作者 孙成智 陈关龙 +1 位作者 林忠钦 李淑慧 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第12期1883-1886,共4页
利用有限元软件LS-Dyna3D研究了盒形件的整体压边圈和分块压边圈分别在恒压边力、变压边力(随凸模行程和压边圈位置变化)情况下的盒形件拉深成形性能.模拟结果表明,变压边力控制技术可以显著改善盒形件成形性能,增加盒形件拉深深度.
关键词 薄板成形 变压边力 数值模拟
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控制压边力改善铝合金板成形性能的研究 被引量:9
6
作者 孙成智 陈关龙 +2 位作者 林忠钦 倪峰 鲍文华 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期445-448,共4页
以5052H32铝合金板为研究对象,以有限元数值模拟和基于计算机控制多点变压边力液压压力机的实验为手段,研究随位置变化的压边力对铝合金板成形性能的影响.研究结果表明:合理地控制随位置变化的变压边力可以显著提高铝合金板的成形性能,... 以5052H32铝合金板为研究对象,以有限元数值模拟和基于计算机控制多点变压边力液压压力机的实验为手段,研究随位置变化的压边力对铝合金板成形性能的影响.研究结果表明:合理地控制随位置变化的变压边力可以显著提高铝合金板的成形性能,增加盒形件的拉深深度(最大拉深高度提高约12%);随位置变化的压边力对铝合金成形性能改进的主要原因是减少破裂危险区域壁厚减薄和应变的峰值;采用Barlat 96屈服准则描述铝合金的屈服行为具有较高精度,数值模拟和实验的偏差较小. 展开更多
关键词 铝合金 数值模拟 板抖成形 变压边力
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基于数值模拟的变压边力优化设计 被引量:12
7
作者 孙成智 陈关龙 +1 位作者 林忠钦 张卫刚 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第7期1086-1090,共5页
提出了一种基于板料成形有限元模拟的变压边力 ( VBHF)优化方法 .建立了板料成形性能的综合评价模型 .为了保证优化过程的收敛 ,采用信赖域模型管理来调整设计空间的变化 ,与传统的基于梯度的 VBHF优化相比 ,该方法具有设计过程简单、方... 提出了一种基于板料成形有限元模拟的变压边力 ( VBHF)优化方法 .建立了板料成形性能的综合评价模型 .为了保证优化过程的收敛 ,采用信赖域模型管理来调整设计空间的变化 ,与传统的基于梯度的 VBHF优化相比 ,该方法具有设计过程简单、方便 ,计算结果准确等优点 .为了验证算法的可靠性 ,给出了不等深盒形件拉深时随位置变化的压边力优化结果 . 展开更多
关键词 板料成形 变压边力 优化设计 数值模拟
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AZ31镁合金板材温热冲压数值模拟与实验研究 被引量:26
8
作者 苌群峰 李大永 +1 位作者 彭颖红 曾小勤 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期580-585,共6页
采用Gleeble3500热模拟实验机进行了单向拉伸实验,分析了AZ31镁合金板材的力学性能;以此实验数据为基础,对温热冲压过程进行了数值模拟,研究了拉深温度、压边力等工艺因素对镁合金板材成形性能的影响;通过极限拉深比实验,对数值模拟结... 采用Gleeble3500热模拟实验机进行了单向拉伸实验,分析了AZ31镁合金板材的力学性能;以此实验数据为基础,对温热冲压过程进行了数值模拟,研究了拉深温度、压边力等工艺因素对镁合金板材成形性能的影响;通过极限拉深比实验,对数值模拟结果进行了实验验证。结果表明:在极限拉深温度150℃,极限拉深速度15 mm/s,固定压边力的工艺条件下,极限拉深比能够达到2.5。模拟结果表明:模拟结果和实验结果具有良好的一致性;采用变压边力可以明显提高板材的冲压性能,极限拉深比将达到5.0。 展开更多
关键词 AZ31镁合金板材 温热冲压 数值模拟 极限拉深比 变压边力
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矩形盒拉深时变压边力的数值模拟 被引量:15
9
作者 王元勋 王书恒 +2 位作者 沈为 祝洪川 李荣峰 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期1226-1229,共4页
建立了矩形盒拉深成形的三维仿真分析模型,并将其与实验结果进行了对比验证。在概述压边力在生产过程中的用途和意义的基础上,讨论了变压边力对薄板拉深成形过程的影响,利用DY-NAFORM模拟软件研究了随拉深时间和压边圈位置变化的压边力... 建立了矩形盒拉深成形的三维仿真分析模型,并将其与实验结果进行了对比验证。在概述压边力在生产过程中的用途和意义的基础上,讨论了变压边力对薄板拉深成形过程的影响,利用DY-NAFORM模拟软件研究了随拉深时间和压边圈位置变化的压边力对拉深成形质量的影响,得到了相应的数值模拟结果,为实际生产过程中合理调节压边力的大小提供了理论依据。研究表明,采用变压边力控制技术可以显著改善矩形盒的成形性能。 展开更多
关键词 板料拉深成形 变压边力 数值模拟 成形极限图
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基于压边力设计的高强度钢板成形方法 被引量:11
10
作者 刘林虎 李淑慧 +1 位作者 林忠钦 陈关龙 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期1086-1088,共3页
在板料成形时,高强度钢板比普通钢板更易产生破裂、起皱以及尺寸和形状精度不良的倾向.变压边力是改善其成形性能的有效途径.通过基于数值模拟的正交试验优化设计分析方法,对不等深盒零件冲压成形过程的压边力分布进行优化,给出了可以... 在板料成形时,高强度钢板比普通钢板更易产生破裂、起皱以及尺寸和形状精度不良的倾向.变压边力是改善其成形性能的有效途径.通过基于数值模拟的正交试验优化设计分析方法,对不等深盒零件冲压成形过程的压边力分布进行优化,给出了可以有效改善高强度钢板成形性能的设计参数,改善了高强度钢板局部成形不足的缺陷,使零件变形更均匀,减小零件的回弹,提高了零件的总体质量.分析结果和试验结果进行对比,两者是一致的. 展开更多
关键词 高强度钢 变压边力 板料成形 数值模拟
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基于RBF神经网络模型的板料成形变压边力优化 被引量:12
11
作者 谢延敏 何育军 田银 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期121-127,共7页
为了解决变压边力优化过程中RBF(radial basis function)神经网络隐层节点训练难的问题,利用人工智能算法的优越性,建立了基于人工免疫算法的RBF神经网络,并将其用于非线性函数的逼近中.结合分块压边圈与改变压边力控制技术,通过Dynafor... 为了解决变压边力优化过程中RBF(radial basis function)神经网络隐层节点训练难的问题,利用人工智能算法的优越性,建立了基于人工免疫算法的RBF神经网络,并将其用于非线性函数的逼近中.结合分块压边圈与改变压边力控制技术,通过Dynaform软件进行数值模拟获得成形数据,建立了变压边力与成形质量之间的RBF神经网络近似模型.利用人工免疫智能算法对该近似模型进行优化,获得最优压边力参数.将该方法应用于S形梁冲压成形中,与优化前的结果进行比较,采用优化后最优变压边力可以抑制起皱,最大起皱量减少了89.53%. 展开更多
关键词 板料成形 变压边力 数值模拟 RBF神经网络
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基于变压边力的盒形件拉深研究 被引量:14
12
作者 王晖 卫瑞元 +1 位作者 袁军涛 于海增 《机械设计与制造》 北大核心 2010年第7期95-96,共2页
利用数值模拟软件Dynaform,建立了盒形件的有限元模型,研究了盒形件在整体压边圈和分块压边圈分别在定压边力、变压边力情况下的拉深成形情况。分析结果表明,变压边力控制技术可以有效地改善盒形件的成形性能,并在此基础上找出了盒形件... 利用数值模拟软件Dynaform,建立了盒形件的有限元模型,研究了盒形件在整体压边圈和分块压边圈分别在定压边力、变压边力情况下的拉深成形情况。分析结果表明,变压边力控制技术可以有效地改善盒形件的成形性能,并在此基础上找出了盒形件的最优压边力加载模式。 展开更多
关键词 变压边力 DYNAFORM 盒形件
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压边力对变间隙拉深制耳的影响 被引量:7
13
作者 胡成武 李光 +1 位作者 毛远征 王镇柱 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期132-137,共6页
以圆筒形件为研究对象,运用Abaqus/Explicit的准静态法,分别对直径为Φ80、Φ85和Φ90 mm的DC04钢板变间隙拉深进行仿真,研究了不同压边力作用下圆筒形件变间隙拉深过程中压边力对拉深制耳的影响,得到板料变间隙拉深过程中的压边力-制... 以圆筒形件为研究对象,运用Abaqus/Explicit的准静态法,分别对直径为Φ80、Φ85和Φ90 mm的DC04钢板变间隙拉深进行仿真,研究了不同压边力作用下圆筒形件变间隙拉深过程中压边力对拉深制耳的影响,得到板料变间隙拉深过程中的压边力-制耳率曲线。仿真结果表明,压边力对变间隙拉深制耳有较大影响,压边力从5 k N增大至10 k N时,制耳率由3. 8%迅速降低为2. 4%,继续增大压边力至15 k N时,制耳率缓慢降低为2. 2%,说明随着压边力的增大,圆筒形件的制耳率先迅速降低再趋于平缓。结合变间隙拉深工艺试验,通过对比拉深工艺试验的制耳率,仿真结果与试验结果吻合较好。 展开更多
关键词 圆筒形件 压边力 有限元 变间隙拉深 制耳
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新型计算机控制多点变压边力液压压力机的研制 被引量:3
14
作者 孙成智 陈关龙 +1 位作者 林忠钦 张卫刚 《机械设计》 CSCD 北大核心 2003年第11期16-19,共4页
在分析现有单动、双动压力机不足的基础上,介绍了新型计算机控制多点变压边力液压压力机的设计方法、工作原理、液压和控制系统的实现,最后,为验证该压力机的应用效果,给出盒形件拉深的实验结果。
关键词 多点变压边力液压压力机 研制 计算机控制 板料成形 冲压
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方盒形件拉深变压边力加载研究 被引量:3
15
作者 李奇涵 张效林 +1 位作者 王文广 刘海静 《机械设计与制造》 北大核心 2014年第10期233-235,239,共4页
选择方盒形轴对称件为模拟研究对象,利用专业CAE分析软件Dynaform研究分析了方盒形件在恒定加载模式、直线递增模式、直线递减模式、V型模式和Λ型模式等典型压边力加载模式下的拉深成形性能。研究结果表明,通过对比分析方盒形件壁厚分... 选择方盒形轴对称件为模拟研究对象,利用专业CAE分析软件Dynaform研究分析了方盒形件在恒定加载模式、直线递增模式、直线递减模式、V型模式和Λ型模式等典型压边力加载模式下的拉深成形性能。研究结果表明,通过对比分析方盒形件壁厚分布和成形极限图,采用V型变压边力控制曲线,可以有效合理地控制材料的流动,降低板料拉深成形的难度,减小拉深力,特别是能够有效地避免工件拉深过程当中出现的的起皱和破裂两大主要成形缺陷,最终可以显著改善成形件的拉深成形性能。 展开更多
关键词 方盒形件 变压边力 拉深成形 数值模拟
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基于回弹控制的板料成形工艺多目标优化 被引量:5
16
作者 阳湘安 阮锋 周驰 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期7-13,共7页
针对板料回弹控制问题,提出了一种基于多目标优化的综合评判回弹的方法,建立了以等效应力偏差来表征并考虑高斯积分点位置影响的目标函数和以等效塑性应变表征的目标函数;运用试验设计技术、响应面法和多目标遗传算法,结合LS-DYNA关键... 针对板料回弹控制问题,提出了一种基于多目标优化的综合评判回弹的方法,建立了以等效应力偏差来表征并考虑高斯积分点位置影响的目标函数和以等效塑性应变表征的目标函数;运用试验设计技术、响应面法和多目标遗传算法,结合LS-DYNA关键字文件建立了基于回弹控制的成形工艺参数的集成优化模型,并分析了变压边力和拉延筋力对回弹的影响.结果表明:先小后大的变压边方式可以保证产品产生较大的塑性变形,后期较大的压边力还能使厚度方向的应力偏差减少,从而显著抑制回弹;而根据产品形状分段设置拉延筋,并分别施加合适的拉延筋力对于抑制回弹也有一定的效果;优化后回弹由1.952 50mm减少到0.674 51mm,证实了模型的多目标函数能够综合评判回弹. 展开更多
关键词 回弹 多目标优化 板料成形 工艺参数 变压边力 拉延筋力
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基于数值模拟的矩形件成形变压边力曲线确定方法 被引量:5
17
作者 李西宁 姜澄宇 王仲奇 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期25-28,共4页
变压边力技术可以根据成形过程不同阶段的变形特点来设置板料成形所需要的压边力,因此可以充分利用板料成形性能,提高零件成形质量。但是得到复杂零件成形过程中变压边力的形式仍是板料成形领域的难题。该文以矩形件为对象,通过数值模... 变压边力技术可以根据成形过程不同阶段的变形特点来设置板料成形所需要的压边力,因此可以充分利用板料成形性能,提高零件成形质量。但是得到复杂零件成形过程中变压边力的形式仍是板料成形领域的难题。该文以矩形件为对象,通过数值模拟技术,提出了基于压边圈位移变化确定变压边力的方法。 展开更多
关键词 矩形件 数值模拟 变压边力
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基于破裂失效准则的变压边力理论及其工程应用 被引量:2
18
作者 王武荣 陈关龙 林忠钦 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期619-623,共5页
基于变压边力成形是提高铝合金、高强度钢板等难成形材料成形性能的有效方式之一,构建了圆杯件最优压边力理论模型.将冲压过程中的拉伸载荷表达为工艺参数和材料参数的方程,应用与拉伸载荷有关的破裂准则求解出压边力,从而得出随不同行... 基于变压边力成形是提高铝合金、高强度钢板等难成形材料成形性能的有效方式之一,构建了圆杯件最优压边力理论模型.将冲压过程中的拉伸载荷表达为工艺参数和材料参数的方程,应用与拉伸载荷有关的破裂准则求解出压边力,从而得出随不同行程变化的最优压边力曲线.模型考虑了材料各向异性、不同冲压深度下板料在凹模圆角处的弯曲角,确保预测的准确性.最后,采用多点液压变压边力压机对得出的最优压边力曲线进行验证.结果表明,该最优压边力曲线可有效提高铝合金的冲压深度. 展开更多
关键词 变压边力 冲压 各向异性
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连续变截面薄板的塑性变形特点及其冲压成形性能 被引量:4
19
作者 温彤 贾朋举 +1 位作者 方刚 刘攀 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2010年第23期107-109,共3页
对连续变截面板进行了拉伸和拉深试验,测定连续变截面板的力学性能和成形性能指标。研究发现:随着厚度差的增大,拉伸试验中连续变截面板的伸长率有所降低,但仍具有较高的延伸性,且随着厚度差进一步增加会出现二次断裂现象;拉深试验中连... 对连续变截面板进行了拉伸和拉深试验,测定连续变截面板的力学性能和成形性能指标。研究发现:随着厚度差的增大,拉伸试验中连续变截面板的伸长率有所降低,但仍具有较高的延伸性,且随着厚度差进一步增加会出现二次断裂现象;拉深试验中连续变截面板的极限拉深比随厚度差的增大呈先增大后减小的趋势,而最小压边力增大,最大工作载荷减小。 展开更多
关键词 连续变截面板 成形性能 极限拉深比 压边力
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拼焊板方盒件拉深成形过程变压边力曲线预测 被引量:8
20
作者 官英平 马向东 张登谦 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期17-21,共5页
基于有限元数值模拟软件LS-DYNAFORM,对拼焊板方盒形件拉深成形进行模拟研究。通过改变拉深成形过程中压边力这一最重要且易于控制的工艺参数,寻求拼焊板方盒形件拉深成形时较优的变压边力曲线加载形式。为预测不同工艺参数下拼焊板方... 基于有限元数值模拟软件LS-DYNAFORM,对拼焊板方盒形件拉深成形进行模拟研究。通过改变拉深成形过程中压边力这一最重要且易于控制的工艺参数,寻求拼焊板方盒形件拉深成形时较优的变压边力曲线加载形式。为预测不同工艺参数下拼焊板方盒形件拉深成形时的较优压边力加载曲线,建立了变压边力的BP神经网络预测模型,并将该模型预测的结果与数值模拟得到的结果进行对比分析。研究结果表明,拼焊板薄板采用变压边力、厚板采用恒定压边力、且薄板压边力不小于厚板压边力的加载形式,拼焊板成形件整体质量较好,焊缝移动量较小;神经网络预测模型能较好的预测拼焊板方盒形件拉深成形时的变压边力,与数值模拟结果的最大相对误差在12.3%以内。 展开更多
关键词 拼焊板 拉深成形 数值模拟 变压边力预测 神经网络
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