大尺寸直拉硅单晶生长的多物理场建模与优化

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作者 林海鑫 高德东 +3 位作者 王珊 张振忠 安燕 张文永 《人工晶体学报》 北大核心 2025年第1期17-33,共17页

随着光伏和半导体行业的快速发展,制备更大直径(12英寸及以上,1英寸=2.54 cm)的硅单晶成为趋势,直拉法作为硅单晶最主要的制备方法备受重视。然而在制备大直径和高质量的直拉硅单晶的过程中,随着晶体直径和坩埚尺寸的增加,熔体体积显著... 随着光伏和半导体行业的快速发展,制备更大直径(12英寸及以上,1英寸=2.54 cm)的硅单晶成为趋势,直拉法作为硅单晶最主要的制备方法备受重视。然而在制备大直径和高质量的直拉硅单晶的过程中,随着晶体直径和坩埚尺寸的增加,熔体体积显著增加,热场、流场及应力场的复杂性显著提升,涡流、热浮力和科里奥利力的相互作用会造成熔体流动的强烈湍流和速度、温度波动,出现诸如固液界面温度分布不均,熔体内热对流复杂等问题,从而影响硅单晶中的缺陷分布。因此,如何实现对工艺参数的控制,以获得理想的大直径硅晶体具有重要的研究意义。本文针对实际生产的滞后性和成本问题,建立了可以实时预测、动态控制和优化工艺参数的40英寸热场制备18英寸硅单晶棒的二维轴对称全局数值模拟模型,考虑了坩埚深度及热传导路径的延长,在主加热器的基础上,增加底部加热器,采用有限元法逐一分析晶体转速、坩埚转速、气体压强的变化对单晶硅热场和硅晶体生长的影响,包括固液界面形状、温度梯度、V/G值、氧浓度及缺陷分布等。通过多次仿真实验,获得了一组较为合适的工艺参数组合:晶体转速15 r/min、坩埚转速5 r/min、炉内气压1200 Pa,可使固液界面温度梯度较小,且温度分布更加均匀,有效避免了过度湍流化。进一步采用制备18英寸硅单晶棒的验证实验及性能检测发现,采用仿真所得最优工艺参数组合生产的硅单晶棒能将成晶率提升至87.44%。这组针对18英寸硅单晶棒的最佳工艺参数组合(包括晶体转速、坩埚转速及炉内气压等)经过精细优化,主要基于大尺寸(12英寸及以上)直拉硅单晶生长过程中热场和流场的复杂性,对大尺寸硅单晶具有较好的适应性,但在更小尺寸(如4、6或8英寸)的硅单晶生长中,由于热传递和气流扰动的不同,最佳工艺参数组合可以作为参考,但还需要进行具体条件下的验证和调整。本研究建立的数字化模型能够准确预测并优化大尺寸直拉硅单晶的生长过程,提质降本,具有实际应用前景。 展开更多

关键词 硅单晶 直拉法 二维轴对称 有限元法 工艺参数 数值模拟 数字化模型

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基于曲面响应法的BK7材料超声辅助磨削边缘损伤研究

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作者 魏星 《机床与液压》 北大核心 2025年第3期154-161,共8页

针对光学材料加工过程中出现的崩边和裂纹等问题,提出一种超声振动辅助磨削及工艺参数优化方法。以光学玻璃磨削边缘的损伤长度为响应性指标,通过曲面响应法建立回归预测方程,对主轴转速、磨削速度和振动幅值的交互作用和参数优化进行... 针对光学材料加工过程中出现的崩边和裂纹等问题,提出一种超声振动辅助磨削及工艺参数优化方法。以光学玻璃磨削边缘的损伤长度为响应性指标,通过曲面响应法建立回归预测方程,对主轴转速、磨削速度和振动幅值的交互作用和参数优化进行研究。结果表明:工艺参数对崩边长度的影响由高到低依次为:进给速度、主轴转速、超声振幅。随着主轴转速升高和进给速度降低,崩边长度逐渐减小;当超声振幅增加时,崩边长度先减小后增大。崩边最小的工艺参数组合为:n=10000 r/min、v=60 mm/min、A_(m)=4μm,此时崩边长度的预测值和实验值分别为69.1、67.7μm,模型和实验之间的误差率为2.0%;将最大崩边长度限制在100μm以下,优化的工艺参数组合为:n=8662.9 r/min、v=137.7 mm/min、A_(m)=4.3μm,此时崩边长度的预测值和实验值分别为96.5、93.8μm,模型和实验之间的误差率为2.8%,通过该工艺参数组合可实现光学玻璃高质量和高效率的磨削加工。 展开更多

关键词 超声辅助磨削 BK7光学玻璃 边缘损伤 有限元仿真 曲面响应法 参数优化

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悬浇拱有限元模型分节段实时的不确定性修正

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作者 田仲初 张伟 +2 位作者 蔡岳 林乐鑫 杨一科 《沈阳工业大学学报》 北大核心 2025年第3期398-408,共11页

【目的】悬臂浇筑混凝土拱桥施工过程中存在诸多不确定性因素(如材料性能、施工技术、环境条件等),可能会导致初始有限元模型与实际结构存在偏差。为了确保有限元模型能够精准地模拟施工过程,对其进行修正至关重要。传统模型修正方法未... 【目的】悬臂浇筑混凝土拱桥施工过程中存在诸多不确定性因素(如材料性能、施工技术、环境条件等),可能会导致初始有限元模型与实际结构存在偏差。为了确保有限元模型能够精准地模拟施工过程,对其进行修正至关重要。传统模型修正方法未能充分考虑实际结构中存在的不确定性问题,导致修正模型仍可能与实际情况不一致。因此,本文以贵州锡绣特大桥和清水江特大桥为工程依托,对其进行了分节段施工不确定性模型的有限元修正研究。【方法】采用响应面法对悬浇拱桥施工期的结构参数进行敏感性分析,以减少非敏感性参数对不确定性模型修正结果的影响。基于所识别敏感参数,利用Design Expert软件中的中心复合试验设计模块获取某一节段的响应面替代模型,进一步引入具有能量化参数不确定性的区间分析法与能够获得更精确解区间的仿射算法来构建仿射-区间响应面函数,利用粒子群算法对该函数进行区间优化求解,并将所修正的参数区间用于下一节段模型修正。【结果】敏感性分析结果表明,拱圈节段容重、扣索索力和锚索索力是显著影响施工过程中控制性结构响应的敏感参数。锡绣特大桥主拱圈0#、1#节段的不确定性模型修正结果表明,修正参数区间相较于初始区间显著缩小,修正后的模型结构响应更接近实测响应。对比分析了锡绣特大桥和清水江特大桥不确定性模型修正前后的参数区间和结构响应后发现,两者主拱圈节段修正参数区间较初始区间均有显著减小,且与实测参数区间较为接近。此外,修正后的有限元模型在当前及后一节段的结构响应与实测值更为吻合,验证了该方法在不确定性模型修正中的适用性和有效性。【结论】基于响应面法所识别的悬浇拱桥施工期敏感性参数能够有效地实现不确定性模型的修正。仿射-区间响应面法在斜拉扣挂悬浇拱桥分节段施工的不确定性模型修正中切实可行,修正后的模型不仅能够更真实地反映该节段的结构响应,也能更好地预测下一节段的结构响应,从而为后续施工阶段提供更精准的指导,确保实际工程结构的安全性、可控性。 展开更多

关键词 悬臂浇筑拱桥 拱圈 有限元模型修正 响应面法 区间分析 仿射算法 参数敏感性分析 敏感百分比

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刀具槽型参数对切屑流向的影响及响应面分析 被引量：1

4

作者 陈应易 陈舜青 《工具技术》 北大核心 2024年第7期125-128,共4页

为更好地控制切屑,通过ABAQUS建立了梯形断屑槽的切削有限元仿真模型,研究了梯形断屑槽参数中刀尖处最小槽间距、反屑面角、断屑槽斜角对切屑流向的影响,并通过响应面法分析并拟合出切屑流向与这三个影响因子的二次多项式响应模型。结... 为更好地控制切屑,通过ABAQUS建立了梯形断屑槽的切削有限元仿真模型,研究了梯形断屑槽参数中刀尖处最小槽间距、反屑面角、断屑槽斜角对切屑流向的影响,并通过响应面法分析并拟合出切屑流向与这三个影响因子的二次多项式响应模型。结果表明:断屑槽槽间距越小,反屑面角、断屑槽斜角对切屑流向的影响越大,且断屑槽斜角对切屑流向的影响最大,反屑面角次之。通过响应面法建立的二次多项式数学模型能够描述刀尖处的最小槽间距、反屑面角、断屑槽斜角对切屑流向的影响规律,并且可以在一定范围内进行预测。 展开更多

关键词 梯形断屑槽参数 有限元仿真 响应面法 切屑流向

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基于响应面法剪切修正GTN模型损伤参数的确定 被引量：8

5

作者 孙权 鹿业波 陈建钧 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1460-1465,共6页

采用Nahshon-Hutchinson剪切修正GTN损伤模型对小冲杆试验进行有限元仿真。以硅钢板为研究对象,基于有限元仿真和因子试验设计方法,研究了损伤演化参数对小冲杆试验载荷-位移曲线的影响程度,得出影响模拟准确性的关键参数为fN、εN、ks... 采用Nahshon-Hutchinson剪切修正GTN损伤模型对小冲杆试验进行有限元仿真。以硅钢板为研究对象,基于有限元仿真和因子试验设计方法,研究了损伤演化参数对小冲杆试验载荷-位移曲线的影响程度,得出影响模拟准确性的关键参数为fN、εN、ks,并应用响应曲面法确定了这些参数的取值;断裂参数fc、fF以小冲杆试验载荷-位移曲线模拟和实验结果对比的方法进行标定。最后,基于不同厚度的小冲杆试样进行实验和模拟结果对比,验证了所确定参数的有效性。 展开更多

关键词 小冲杆试验 GTN 模型 有限元法模拟 响应面法

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基于响应面法的板料成形工作模面几何参数优化 被引量：6

6

作者 陈文琳 邹文超 曹俊 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期236-239,共4页

阐述了以响应面法建立板料成形参数与有限元模拟结果的代理模型的基本原理;介绍了板料成形中的设计变量、目标函数、约束条件,多目标优化的处理方法;基于响应面法,以汽车后桥悬架内板零件为研究对象,成形后最小板料厚度为优化目标,成形... 阐述了以响应面法建立板料成形参数与有限元模拟结果的代理模型的基本原理;介绍了板料成形中的设计变量、目标函数、约束条件,多目标优化的处理方法;基于响应面法,以汽车后桥悬架内板零件为研究对象,成形后最小板料厚度为优化目标,成形极限图为约束条件,建立了模面几何参数优化模型;对模面几何参数进行优化并获得最优参数组合;以最优几何参数组合进行了实际的冲压试验,验证了优化结果。 展开更多

关键词 响应面法 有限元模拟 参数优化 模面设计 板料成形

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基于响应面法的铝合金筋板锻件工艺参数多目标优化 被引量：6

7

作者 王梦寒 黄龙 +1 位作者 王瑞 徐志敏 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期123-128,共6页

为了能获得更好的铝合金筋板类锻件锻造成形工艺参数,提出了基于响应面法(Response Surface Methodology,RSM)和有限元模拟技术(finite element simulation,FEM)的锻造成形工艺参数多目标优化策略.以铝合金筋板类锻件晶粒均匀性和锻造... 为了能获得更好的铝合金筋板类锻件锻造成形工艺参数,提出了基于响应面法(Response Surface Methodology,RSM)和有限元模拟技术(finite element simulation,FEM)的锻造成形工艺参数多目标优化策略.以铝合金筋板类锻件晶粒均匀性和锻造变形力作为评价指标,建立了有限元数值模拟与响应面法相结合的二阶分析模型,求得的回归模型拟合度达89.59%.并运用MATLAB软件求出可行设计空间中目标函数最佳工艺参数组合为始锻温度465℃、锻造速度8.7 mm/s、摩擦系数0.2.锻件的晶粒均匀性有了很大的改善,同时有效的降低了锻件变形力,并通过DEFORM-2D模拟和热加工图对其进行了验证,表明了所提出方法的有效性. 展开更多

关键词 7050铝合金 筋板类锻件 响应面法(RSM) 工艺参数优化 有限元模拟

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带压开孔结构多道间断焊的数值模拟 被引量：7

8

作者 薛小龙 桑芝富 姜卫忠 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期25-28,共4页

对带压开孔用正交接管间断焊结构的温度场和应力场进行了数值模拟,并将之与连续焊时的结果进行比较。结果表明,采用间断焊可以有效降低焊接时的局部高温,而且其残余应力也略低于连续焊。对间断焊焊接接头的金相分析表明其金相组织正常,... 对带压开孔用正交接管间断焊结构的温度场和应力场进行了数值模拟,并将之与连续焊时的结果进行比较。结果表明,采用间断焊可以有效降低焊接时的局部高温,而且其残余应力也略低于连续焊。对间断焊焊接接头的金相分析表明其金相组织正常,内压试验结果表明该结构能安全运行。 展开更多

关键词 间断焊 温度场 应力场 数值模拟 金相分析

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基于逐步回归分析的既有铁路钢桁桥有限元模型修正 被引量：4

9

作者 骆勇鹏 黄方林 +1 位作者 廖明皓 鲁四平 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1111-1115,共5页

提出一种基于逐步回归分析的有限元模型修正方法,根据显著性分析,逐步将显著性高的展开项引入,同时剔除不显著的展开项,保证各展开项都是显著的,然后用回归得到的响应面模型代替初始有限元模型进行迭代修正,达到有限元模型修正的目的。... 提出一种基于逐步回归分析的有限元模型修正方法,根据显著性分析,逐步将显著性高的展开项引入,同时剔除不显著的展开项,保证各展开项都是显著的,然后用回归得到的响应面模型代替初始有限元模型进行迭代修正,达到有限元模型修正的目的。采用该方法对一既有铁路钢桁桥的有限元模型进行修正,并与基于灵敏度的模型修正方法进行比较。修正后有限元模型的频率计算值与实测值吻合,修正后的有限元模型能更准确地反映实际结构的力学性能。该方法可以大幅度减少展开式中的待定系数,具有较高的计算精度和效率。 展开更多

关键词 有限元模型修正 响应面法 逐步回归分析 参数选取 桥梁结构

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基于响应面法的结构有限元模型静动力修正理论及应用 被引量：8

10

作者 韩建平 骆勇鹏 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2013年第5期128-137,共10页

将响应面法引入到有限元模型的静动力修正,通过合适的实验设计和回归分析,建立反映参数与响应量之间关系的响应面模型,代替初始有限元模型进行优化。为了验证该方法的可行性和准确性,首先选择一简支梁作为数值算例,分别基于静、动力分... 将响应面法引入到有限元模型的静动力修正,通过合适的实验设计和回归分析,建立反映参数与响应量之间关系的响应面模型,代替初始有限元模型进行优化。为了验证该方法的可行性和准确性,首先选择一简支梁作为数值算例,分别基于静、动力分析的挠度及模态频率及同时利用挠度及模态频率结果构建目标函数,在假设的损伤工况下修正了初始有限元模型,修正结果表明,基于三种目标函数修正后的参数取值均与损伤的预设值基本一致,但同时利用挠度及模态频率结果修正后的参数取值更接近于预设值。然后利用一座刚构-连续组合梁桥的现场静、动力测试数据,对该桥的初始有限元模型进行了修正,修正后有限元模型的挠度和频率计算值与实测值更加吻合,表明修正后的有限元模型能更准确地反映实际结构的力学性能,可以作为后期进行状态评估的基准有限元模型。 展开更多

关键词 有限元模型修正 响应面法 静动力测试 参数选取 刚构-连续组合梁桥

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基于有限元法的高空作业车伸缩臂接触分析 被引量：5

11

作者 于瀚翔 于兰峰 李少鹏 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2014年第12期1773-1776,共4页

接触问题属于边界非线性问题。当用有限元程序进行接触分析时,计算时间较长,收敛与否依赖于模型的复杂程度以及接触刚度等因素。在有限元分析中,节点自由度耦合分析方法为线性分析,不存在收敛问题。为了研究这两种方法在高空作业车伸缩... 接触问题属于边界非线性问题。当用有限元程序进行接触分析时,计算时间较长,收敛与否依赖于模型的复杂程度以及接触刚度等因素。在有限元分析中,节点自由度耦合分析方法为线性分析,不存在收敛问题。为了研究这两种方法在高空作业车伸缩臂结构分析中的差异,在有限元软件ANSYS中建立了伸缩臂接触模型和节点自由度耦合模型。结果表明:在模拟滑块接触时,自由度耦合方法得到的结果接近接触模型;但在铰接支座处由于这两种模型差异较大,两者结果相差很大。 展开更多

关键词 有限元法 接触分析 自由度耦合 伸缩臂

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TSV结构的几种SPICE模型仿真 被引量：4

12

作者 庞诚 王志 于大全 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第10期770-775,共6页

硅通孔(TSV)结构是2.5D/3D系统级封装(SiP)的关键电学互连单元,对TSV结构的准确建模是保证电学仿真精确程度的重要因素。基于传输线理论,对TSV结构进行了电气描述,提取结构中集总参数元件,并针对这些集总参数元件进行组合,得到几种不同... 硅通孔(TSV)结构是2.5D/3D系统级封装(SiP)的关键电学互连单元,对TSV结构的准确建模是保证电学仿真精确程度的重要因素。基于传输线理论,对TSV结构进行了电气描述,提取结构中集总参数元件,并针对这些集总参数元件进行组合,得到几种不同的SPICE模型。对上述SPICE模型进行S参数仿真,作为比较,建立TSV结构的全波模型并通过有限元方法计算得到S参数。仿真结果表明,TSV结构主体主导了整个TSV结构的电性能,当信号频率在10 GHz以下时,由各个SPICE模型仿真得到的S参数和由有限元方法计算所得结果差别较小。对SPICE模型中的TSV与硅衬底间电容C TSV不同的处理方式对仿真结果影响明显。 展开更多

关键词 硅通孔（TSV） SPICE模型 全波模型 有限元方法 S参数

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双屈服面模型参数对心墙堆石坝计算沉降的影响 被引量：5

13

作者 施维成 朱俊高 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2007年第3期12-16,共5页

应用椭圆-抛物双屈服面模型进行心墙堆石坝三维有限元计算,考察了心墙料的模型参数a,KG,n,h,t,M1和M2分别单独变化(而其他6个参数保持不变)对坝体最大沉降点计算沉降的影响.考察结果表明,a的变化对计算沉降的影响甚微;KG,n,h和t的变化... 应用椭圆-抛物双屈服面模型进行心墙堆石坝三维有限元计算,考察了心墙料的模型参数a,KG,n,h,t,M1和M2分别单独变化(而其他6个参数保持不变)对坝体最大沉降点计算沉降的影响.考察结果表明,a的变化对计算沉降的影响甚微;KG,n,h和t的变化对计算沉降的影响趋势一致,均为参数值越大计算沉降越小.M1大于临界值时,计算沉降随M1的减小而增大,反之,计算沉降随M1的减小而减小;M2的取值必须大于M,当M2>M时,M2的变化对计算沉降几乎没有影响. 展开更多

关键词 椭圆-抛物双屈服面模型 模型参数 计算沉降 有限元法 心墙堆石坝

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非完全试验信息的悬架橡胶-钢衬套本构模型多参数识别 被引量：2

14

作者 陈宝 柯坚 +2 位作者 赵鹏 雷刚 陈茜 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2014年第6期918-923,共6页

以轿车扭力梁后悬架的橡胶-钢衬套为对象,通过应变能密度函数确定Yeoh多项式为衬套的本构模型。进行结构试验并获取X,Y,Z轴向"位移-力"历程曲线的非完全试验信息,利用HyperStudy与ABAQUS进行初始试验仿真,分析试验与仿真曲线... 以轿车扭力梁后悬架的橡胶-钢衬套为对象,通过应变能密度函数确定Yeoh多项式为衬套的本构模型。进行结构试验并获取X,Y,Z轴向"位移-力"历程曲线的非完全试验信息,利用HyperStudy与ABAQUS进行初始试验仿真,分析试验与仿真曲线的一致性;设定Yeoh多项式的多参数C10,C20,C30、Di为优化变量并赋初始值,优化目标是"面积差"或"位移差"平方为零的6类函数。采用自适应响应面法,经过14次迭代,6类函数的总加权值收敛逼近于零,识别出一组能较准确模拟衬套力学行为的本构模型参数值。试验仿真结果发现Y向曲线拟合精度高,预紧模拟及网格歧异等导致X与Z向曲线拟合差,但瞬态刚度值误差均在8%内,在工程中属于可接受范围。 展开更多

关键词 橡胶-钢衬套 本构模型 结构试验 多参数识别 自适应响应面法

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J形引线焊点可靠性有限元分析 被引量：4

15

作者 吴玉秀 薛松柏 胡永芳 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期85-88,共4页

采用有限元方法对SOJ(small outline j-lead package)元器件J形引线焊点进行了数值模拟计算分析。结果表明,SOJ元器件焊接后整体变形明显,陶瓷载体有上翘趋势,引线有向外拉伸趋势,PCB板变形较小。J形引线焊点应变最大部位位于焊点根部,... 采用有限元方法对SOJ(small outline j-lead package)元器件J形引线焊点进行了数值模拟计算分析。结果表明,SOJ元器件焊接后整体变形明显,陶瓷载体有上翘趋势,引线有向外拉伸趋势,PCB板变形较小。J形引线焊点应变最大部位位于焊点根部,焊趾处次之,中心部位最小。J形引线焊点根部应力集中区域较大,存在着最大应力值,为整个焊点最薄弱部位,易发生疲劳破坏。焊趾处应力集中区域比焊点根部小,应力值也稍小,焊点中心部位应力值最小,比焊趾与焊点根部应力值均小一个数量级。计算结果与实际测试结果吻合。 展开更多

关键词 SOJ 应力 焊点 有限元

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钛合金高速铣削加工的有限元模拟与分析 被引量：3

16

作者 王明海 王京刚 +2 位作者 郑耀辉 李世永 高蕾 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2015年第6期898-902,共5页

采用有限元法建立了更接近实际的铣刀结构模型及三维铣削模型,模拟了钛合金Ti6Al4V高速铣削切屑的形成过程,得到了铣削过程的温度分布云图,分析了切削过程中残余应力的分布,并提出了采用有限元仿真铣削工件表面的位移大小,把表面的轮廓... 采用有限元法建立了更接近实际的铣刀结构模型及三维铣削模型,模拟了钛合金Ti6Al4V高速铣削切屑的形成过程,得到了铣削过程的温度分布云图,分析了切削过程中残余应力的分布,并提出了采用有限元仿真铣削工件表面的位移大小,把表面的轮廓算数平均偏差作为表面粗糙度评定参数的方法。结果表明:切屑区最高温度出现在距离刀尖0.01~0.03 mm的刀-屑接触处,当主轴转速为9 500 r/min时,温度有所下降。工件的残余应力在表层由拉应力迅速的转变为压应力,在100~200μm之间出现残余压应力的最大值。当主轴转速为9 500 r/min,每齿进给量为0.02 mm时,表面粗糙度取得最小值。 展开更多

关键词 高速铣削 切屑 温度 残余应力 表面粗糙度 有限元

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基于dyna971的数控镗铣机床动态模拟仿真 被引量：1

17

作者 武友德 朱留宪 李柏林 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2013年第7期2055-2058,2086,共5页

落地式数控镗铣机床结构复杂,为保证机床具有良好的动态性能,在开发设计该类机床时要进行整机的动态模拟仿真分析。针对这一要求,提出一种实际设计中实用化程度较高的机床动态模拟仿真思路,首先对数控落地镗铣机床样机进行模态试验,获... 落地式数控镗铣机床结构复杂,为保证机床具有良好的动态性能,在开发设计该类机床时要进行整机的动态模拟仿真分析。针对这一要求,提出一种实际设计中实用化程度较高的机床动态模拟仿真思路,首先对数控落地镗铣机床样机进行模态试验,获取床身滑座、滑座立柱、立柱主轴箱等结合面的模态参数,在对模态参数进行有限元方法优化识别后,利用COMBIN14单元模拟优化后的结合部参数建立机床整机有限元模型。在dyna971软件平台对整机有限元模型进行动态模拟仿真,从模拟仿真分析结果可以看出机床在受到外界作用力时,其输出的应力和应变变化波形平稳,说明经过上述分析而设计出的机床具有良好的动态性能。目前,该研究成果已应用于此类型机床的批量生产。 展开更多

关键词 镗铣床 模态试验 结合面 参数识别 有限元模型 动态仿真

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基于灵敏度分析的轿车副车架轻量化研究 被引量：4

18

作者 李锦 苏小平 +2 位作者 王宏楠 陈宇晖 张才伟 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2013年第11期1650-1654,共5页

为适应节能环保要求,减轻副车架重量,建立了副车架的有限元模型和多体动力学模型,利用ADAMS/Car求得副车架在制动、垂向冲击和转弯3种工况下各关键点处的载荷并对其进行强度分析,通过计算模态频率与试验值进行比较,验证有限元模型的合... 为适应节能环保要求,减轻副车架重量,建立了副车架的有限元模型和多体动力学模型,利用ADAMS/Car求得副车架在制动、垂向冲击和转弯3种工况下各关键点处的载荷并对其进行强度分析,通过计算模态频率与试验值进行比较,验证有限元模型的合理性。基于灵敏度分析的方法,选择可用于轻量化的零件,以副车架质量最小为目标函数,在约束副车架强度和低阶模态频率不降低的条件下,优化副车架零件厚度。优化结果表明:副车架强度基本保持不变,各阶模态频率均有所提高,同时总质量减轻6.79%。 展开更多

关键词 副车架 有限元法 模态频率 灵敏度分析 轻量化

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铣削力预测方法和影响因素综述 被引量：13

19

作者 赵凯 刘战强 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2015年第8期1190-1200,共11页

为减少航空发动机薄壁件铣削加工过程中的加工变形,提高加工质量,需对铣削加工过程中的切削力进行预测。因此,综述了多远回归分析预测模型、微元铣削力预测模型、有限元预测模型和人工神经网络预测模型,并对切削用量、刀具几何参数、工... 为减少航空发动机薄壁件铣削加工过程中的加工变形,提高加工质量,需对铣削加工过程中的切削力进行预测。因此,综述了多远回归分析预测模型、微元铣削力预测模型、有限元预测模型和人工神经网络预测模型,并对切削用量、刀具几何参数、工件材料、冷却作用、刀具材料和刀具磨损对铣削力的影响进行了分析。 展开更多

关键词 航空发动机 铣削力 预测模型 切削用量 刀具几何参数 有限元分析

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光纤固定软钎焊焊点的三维形态模拟 被引量：1

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作者 张威 王春青 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期875-878,共4页

　本文在建立光纤固定软钎焊焊点模型及能量边界条件的基础上,利用有限元方法对焊点三维形态进行数值模拟并分析材料及结构等参数对焊点形态的影响规律.基于能量最小原理并利用形态模拟数据,得出钎料量及焊盘尺寸对光纤与焊盘间隙高度... 　本文在建立光纤固定软钎焊焊点模型及能量边界条件的基础上,利用有限元方法对焊点三维形态进行数值模拟并分析材料及结构等参数对焊点形态的影响规律.基于能量最小原理并利用形态模拟数据,得出钎料量及焊盘尺寸对光纤与焊盘间隙高度的影响规律,以及光纤横向偏移量对回复力的影响规律.研究结果表明:针对一定的焊盘相对尺寸,当钎料量大于临界值,最小间隙高度随着钎料量的增加而成线性增加;光纤横向偏移量小于一定值时,回复力随着偏移量的增加成线性增加.研究结果对于通过调整结构及工艺参数来控制光纤对准偏移具有指导意义. 展开更多

关键词 光纤固定软钎焊 三维焊点形态 模拟

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