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镁合金塑性成形技术——AZ31B成形性能及流变应力 被引量:44
1
作者 张先宏 崔振山 阮雪榆 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第12期1874-1877,共4页
通过热模拟压缩试验研究了镁合金AZ31B在不同温度下的成形性能,获得了200~400°C温度下的镁合金变形特性和流动应力.试验结果发现,镁合金在低于200°C以下的温度范围内变形困难,发生断裂.在高于400°C时,由于镁合金极易氧... 通过热模拟压缩试验研究了镁合金AZ31B在不同温度下的成形性能,获得了200~400°C温度下的镁合金变形特性和流动应力.试验结果发现,镁合金在低于200°C以下的温度范围内变形困难,发生断裂.在高于400°C时,由于镁合金极易氧化,不适合塑性加工.试验显示,镁合金塑性成形的最佳温度为250~400°C.由于镁合金在高温下的软化效应,流变应力随应变的增加而下降,提出了适合镁合金塑性成形的流变应力模型.试验结果表明,该模型适用于镁合金热变形过程的流变应力分析. 展开更多
关键词 镁合金 加工软化 流变应力 软化因子
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有限体积法仿真金属塑性成形的基本理论 被引量:16
2
作者 周飞 苏丹 彭颖红 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第7期915-919,共5页
基于有限体积和塑性成形基本理论 ,推导出金属塑性成形的有限体积质量方程、动量方程、能量方程等控制方程 ,给出有限体积单元的速度分量和温度关于时间的微分方程 ,并提出了求解成形体的速度、温度、应变速率和应力等物理场量的计算方法 .
关键词 有限体积法 数值模拟 控制方程 数值仿真 物理场量 金属塑性成形
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板料拉深成形过程中摩擦系数的确定 被引量:7
3
作者 罗亚军 汪锐 +1 位作者 何丹农 张永清 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第7期969-971,976,共4页
针对板料拉深成形过程中摩擦系数较难确定的客观情况 ,提出一种基于人工神经网络的能够快速识别摩擦系数的方法 .在概述解析法确定摩擦系数的基础上 ,建立了识别摩擦系数的人工神经网络模型 ,用拉深试验机测取的摩擦系数、压边力、拉深... 针对板料拉深成形过程中摩擦系数较难确定的客观情况 ,提出一种基于人工神经网络的能够快速识别摩擦系数的方法 .在概述解析法确定摩擦系数的基础上 ,建立了识别摩擦系数的人工神经网络模型 ,用拉深试验机测取的摩擦系数、压边力、拉深力和凸模行程组成样本对其训练 ,实现了对摩擦系数的快速识别 .从而就可以根据摩擦系数的波动 ,适时调整控制参数 ,以最佳的工艺参数来完成板料的整个拉深成形过程 .实验结果表明 。 展开更多
关键词 拉深成形 板料成形 摩擦系数 人工神经网络 冲压成形加工 压边力 拉深力
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CuZn37黄铜板料微塑性成形中的尺寸效应研究 被引量:12
4
作者 李河宗 董湘怀 +5 位作者 王倩 申昱 DIEHL A HAGENAH H ENGEL U MERKLEIN M 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期15-19,共5页
为研究金属微塑性成形特点,对厚度不同及粗细两种晶粒尺寸的黄铜箔试样进行了单向拉伸和微弯曲实验,并采用经典塑性理论和应变梯度理论对弯曲回弹角进行了预测.粗晶粒板料试样单向拉伸实验表明,CuZn37黄铜的硬化曲线存在一种明显的尺寸... 为研究金属微塑性成形特点,对厚度不同及粗细两种晶粒尺寸的黄铜箔试样进行了单向拉伸和微弯曲实验,并采用经典塑性理论和应变梯度理论对弯曲回弹角进行了预测.粗晶粒板料试样单向拉伸实验表明,CuZn37黄铜的硬化曲线存在一种明显的尺寸效应,即板料厚度越小,屈服强度越高.弯曲回弹实验结果也存在另一种明显的尺寸效应现象,即板料厚度越小,回弹角越大.对这两种尺寸效应产生的原因进行了分析,指出应变梯度硬化对微成形工艺过程有重要影响. 展开更多
关键词 CuZn37黄铜箔 微塑性成形 回弹角 尺寸效应 应变梯度
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有限体积法仿真金属塑性成形的关键技术 被引量:9
5
作者 周飞 苏丹 彭颖红 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期149-152,共4页
基于有限体积基本原理 ,对有限体积法模拟金属塑性成形中初始边值条件的生成、材料变形行为的动态跟踪描述、动态边界条件的处理等技术进行了详细的研究 .探讨了有限体积网格体系的建立、模具及工件几何外形的描述、初始速度边界条件的... 基于有限体积基本原理 ,对有限体积法模拟金属塑性成形中初始边值条件的生成、材料变形行为的动态跟踪描述、动态边界条件的处理等技术进行了详细的研究 .探讨了有限体积网格体系的建立、模具及工件几何外形的描述、初始速度边界条件的获取以及摩擦边界条件的施加等问题 ,提出了表述变形体物理场量和跟踪描述变形体边界的技术路线 ,同时给出了选取时间加载步长以及处理动态接触约束条件的技术处理方法 .从而有效地解决了有限体积法仿真金属塑性成形的关键技术问题 . 展开更多
关键词 动态描述 边界条件 变形行为 有限体积法
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基于晶体塑性模型的板料成形极限预测 被引量:4
6
作者 杨梅 董湘怀 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期720-723,共4页
用晶体塑性模型及M-K理论对具有初始织构的金属板坯的成形极限(FLD)进行分析,研究了初始缺陷、材料参数及初始织构对成形极限应变的影响.结果表明,晶体塑性理论能较好地预测金属板坯的成形极限曲线,同时通过初始织构及其演化的模拟能成... 用晶体塑性模型及M-K理论对具有初始织构的金属板坯的成形极限(FLD)进行分析,研究了初始缺陷、材料参数及初始织构对成形极限应变的影响.结果表明,晶体塑性理论能较好地预测金属板坯的成形极限曲线,同时通过初始织构及其演化的模拟能成功地分析材料各向异性对FLD的影响. 展开更多
关键词 晶体塑性 成形极限 织构
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微细发泡注塑成型成核工艺与微孔形态的关系 被引量:1
7
作者 胡广洪 赵冬晓 +1 位作者 杜彦丽 崔振山 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期150-153,共4页
以微孔形态为研究对象,利用田口实验设计方法安排相关数值模拟实验,通过对实验数据的信噪比和方差分析,研究了饱和压力、熔体温度、气体浓度及其三者之间的交互作用对微孔形态的影响。结果显示,影响微孔形态的因素从大到小依次为:饱和... 以微孔形态为研究对象,利用田口实验设计方法安排相关数值模拟实验,通过对实验数据的信噪比和方差分析,研究了饱和压力、熔体温度、气体浓度及其三者之间的交互作用对微孔形态的影响。结果显示,影响微孔形态的因素从大到小依次为:饱和压力、气体浓度尺寸和熔体温度;同时研究表明,饱和压力和气体浓度之间的交互作用也是影响微孔形态的重要因素之一。最后基于最优工艺方案组合,达到了改善微孔形态,提升产品质量的目的。 展开更多
关键词 微细发泡注塑成型 成核工艺 微孔形态 田口方法
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晶体塑性模型在体心立方金属板料成形极限计算中的应用 被引量:1
8
作者 杨梅 董湘怀 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期1498-1502,1507,共6页
结合M-K理论,将率相关的晶体塑性模型用于具有初始织构的体心立方(BCC)多晶体金属板坯成形极限(FLD)计算.假设沟槽内外变形均匀,在沟槽边界处满足协调条件和应力平衡条件;在塑性变形中BCC晶体最多有24个滑移系开动,在晶体黏弹塑性模型... 结合M-K理论,将率相关的晶体塑性模型用于具有初始织构的体心立方(BCC)多晶体金属板坯成形极限(FLD)计算.假设沟槽内外变形均匀,在沟槽边界处满足协调条件和应力平衡条件;在塑性变形中BCC晶体最多有24个滑移系开动,在晶体黏弹塑性模型中考虑潜在硬化效应,并分析了潜在硬化和板坯织构演化对成形极限应变的影响.结果表明,与不考虑潜在硬化相比,考虑潜在硬化时的成形极限明显较低,且发生缩颈的区域更集中. 展开更多
关键词 金属板材 晶体塑性 M-K模型 成形极限
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DKT板壳单元及其在板料成形一步模拟法中的实现 被引量:6
9
作者 唐炳涛 赵震 +2 位作者 陈军 董湘怀 阮雪榆 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期1641-1644,共4页
研究了基于离散Kirchhoff理论(DKT)的DKT9和DKT6平板弯曲单元,推导了各自的应变-位移矩阵,实现了两种板单元与线形三角形(CST)薄膜单元的叠加.考虑了薄膜内力及弯曲应力的综合作用,较为真实地反映了实际变形情况,在开发的一步模拟法求解... 研究了基于离散Kirchhoff理论(DKT)的DKT9和DKT6平板弯曲单元,推导了各自的应变-位移矩阵,实现了两种板单元与线形三角形(CST)薄膜单元的叠加.考虑了薄膜内力及弯曲应力的综合作用,较为真实地反映了实际变形情况,在开发的一步模拟法求解器InverStamp/one-step中得到了实现.通过一筒形件的拉深成形分别对这两种单元进行了分析.通过比较,证明了在板料成形一步模拟法中两种单元均能够较为真实地反映实际变形情况,DKT6比DKT9板单元具有较好的计算效率,计算精度相差不大. 展开更多
关键词 板料成形 离散Kirchhoff理论 平板壳单元 弯曲效应 一步模拟法
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基于特征的回转体类零件成形工艺推理机制 被引量:7
10
作者 赵震 吴彦骏 +3 位作者 顾军华 刘川林 黄少东 陈军 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期37-41,45,共6页
针对回转体类零件成形工艺特点,研究了基于特征的回转体类零件挤压成形工艺推理机制.应用特征建模和知识熔接技术,建立了基于特征并包含几何特征层、工艺特征层和工艺推理层3个层次的回转体类零件特征模型,并研究了各层次之间的知识传... 针对回转体类零件成形工艺特点,研究了基于特征的回转体类零件挤压成形工艺推理机制.应用特征建模和知识熔接技术,建立了基于特征并包含几何特征层、工艺特征层和工艺推理层3个层次的回转体类零件特征模型,并研究了各层次之间的知识传递方法.建立了基于特征的回转体类零件成形工艺设计系统,通过应用特征组合、特征搜索匹配、工艺特征排序等技术完成挤压成形工艺路线推理,实现领域专家知识的应用,极大地提高了回转体类产品工艺设计的效率和质量. 展开更多
关键词 回转体 几何特征 工艺特征 工艺推理
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板料冲压成形工艺参数的计算机优化 被引量:10
11
作者 夏欣 卫原平 +1 位作者 李发致 任吉 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第2期178-180,共3页
利用CAE技术分析了桑塔纳轿车油底壳成形过程,并对其成形工艺参数进行优化.提出了合理的毛坯的形状和尺寸、定位位置、压边力大小、拉深筋的设置等,以此说明CAE技术在板料成形工艺设计中的应用.
关键词 金属薄板 工艺参数 轿车 冲压成形 CAE 油底壳
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连续挤压成形过程仿真中的摩擦模型 被引量:9
12
作者 储灿东 彭颖红 阮雪榆 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第7期993-997,共5页
基于连续挤压成形过程中的摩擦特点 ,分析了该过程的摩擦影响因素 ,建立了连续挤压成形过程的摩擦驱动力学模型 ,推导出摩擦泛函对总体刚度矩阵和载荷列阵的贡献 ,并且对连续挤压成形过程进行了计算机仿真 .得出了有关连续挤压全过程的... 基于连续挤压成形过程中的摩擦特点 ,分析了该过程的摩擦影响因素 ,建立了连续挤压成形过程的摩擦驱动力学模型 ,推导出摩擦泛函对总体刚度矩阵和载荷列阵的贡献 ,并且对连续挤压成形过程进行了计算机仿真 .得出了有关连续挤压全过程的应力场、应变场和温度场分布 . 展开更多
关键词 挤压成形 摩擦驱动力学模型 应力场 应变场 温度场 计算机仿真
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LD11铝合金活塞裙锻造成形坯料工艺 被引量:5
13
作者 周飞 彭颖红 +2 位作者 雷军 赵国群 阮雪榆 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期86-89,共4页
LD1 1铝合金活塞裙由于形状复杂、含硅量高 ,非常难以成形 .成形过程中 ,坯料的形状直接影响产品的质量 .因此 ,坯料形状的选择 ,一直是该类活塞裙成形的技术难点 .首先从理论上对圆柱形和锥台形两种不同形状的坯料在成形过程中金属的... LD1 1铝合金活塞裙由于形状复杂、含硅量高 ,非常难以成形 .成形过程中 ,坯料的形状直接影响产品的质量 .因此 ,坯料形状的选择 ,一直是该类活塞裙成形的技术难点 .首先从理论上对圆柱形和锥台形两种不同形状的坯料在成形过程中金属的流动行为进行了分析 ,初步了解了它们各自的变形特点 .然后采用有限元方法 ,对圆柱形和锥台形两种坯料的成形过程进行对比模拟 ,进一步得到了它们在成形过程中速度场、应变场和金属纤维流线的分布规律 .通过分析这些场量的不同分布对产品质量所产生的影响 ,初步选择了活塞裙成形的坯料工艺方案 .最后 ,根据所选的方案进行实物锻造 ,得到了形状、尺寸和内部质量都比较理想的产品 .采用这种理论分析、有限元模拟和实物锻造相结合的方法 ,不但确定了 LD1 1铝合金活塞裙锻造成形的坯料工艺方案 。 展开更多
关键词 活塞裙 纤维流线 有限元方法 LD11铝合金 柴油机 坯料 锻造成形工艺 速度场 应变场
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改进的一步模拟法及其在板料成形分析中的应用 被引量:7
14
作者 唐炳涛 赵震 +1 位作者 陈军 阮雪榆 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期1763-1766,共4页
研究了基于形变理论的板料成形一步模拟法(又称为反算法).采用由CST(ConstantStrain T riangu lar)薄膜单元和DKT 6(D iscrete K irchhoff T riangu lar)板单元组合而成的DKT 12壳单元,既可以考虑面内薄膜力的作用,也可以叠加弯曲效应... 研究了基于形变理论的板料成形一步模拟法(又称为反算法).采用由CST(ConstantStrain T riangu lar)薄膜单元和DKT 6(D iscrete K irchhoff T riangu lar)板单元组合而成的DKT 12壳单元,既可以考虑面内薄膜力的作用,也可以叠加弯曲效应对单元的影响.引入Barlat提出的6个应变率分量表示的塑性势函数,可以更好地描述板料面内各向异性.用弧长展开法获得初始解,并利用反向变形法对其进行改进,增强了求解的稳定性,提高了计算精度.盒形件的拉深实例证明,该改进的方法可以更为有效地模拟实际变形情况,分析结果具有较高的可信度. 展开更多
关键词 板料成形 坯料优化 一步模拟法
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金属板料成形的一步有限元模拟方法 被引量:6
15
作者 沈启彧 卫原平 +1 位作者 王玉国 阮雪榆 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第10期1402-1405,共4页
研究了基于形变理论的金属板料成形一步有限元模拟的理论和方法 ,并实现了计算机程序 .由于引入 Hill非二次屈服准则来描述各向异性金属板材 ,得到了比二次屈服准则更准确的结果 .通过对不同加工工艺的模拟 ,证明了此方法和程序的通用... 研究了基于形变理论的金属板料成形一步有限元模拟的理论和方法 ,并实现了计算机程序 .由于引入 Hill非二次屈服准则来描述各向异性金属板材 ,得到了比二次屈服准则更准确的结果 .通过对不同加工工艺的模拟 ,证明了此方法和程序的通用性 .一步模拟的结果和实验以及增量方法的比较表明 ,此方法能够正确分析成形工件中的变形情况 .由于计算速度快、建立分析模型简单 ,所以此方法可用于设计早期估计零件的可成形性和工艺的可行性 . 展开更多
关键词 金属板料成形 一步模拟 形变理论 压力加工
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三体磨损中材料塑性变形磨损的数值模拟 被引量:4
16
作者 方亮 杜道山 +2 位作者 张晓峰 刘维民 薛群基 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期268-272,共5页
根据三体磨损是典型的随机过程这一特点 ,运用蒙特卡罗方法模拟在球形磨料的作用下 ,材料塑性变形磨损的磨损率 .模型结合接触力学、低周疲劳损伤力学原理 ,计算了对不同金属材料进行配偶时被磨材料的磨损率 .为了验证模拟的正确性 ,采... 根据三体磨损是典型的随机过程这一特点 ,运用蒙特卡罗方法模拟在球形磨料的作用下 ,材料塑性变形磨损的磨损率 .模型结合接触力学、低周疲劳损伤力学原理 ,计算了对不同金属材料进行配偶时被磨材料的磨损率 .为了验证模拟的正确性 ,采用近似圆球形的石英砂磨料 ,在与模拟计算相同的实验条件下 ,进行了三体磨损实验 .结果表明 。 展开更多
关键词 三体磨损 蒙特卡罗方法 塑性变形磨损 数值模拟 球形磨料 磨损率 损伤力学
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齿形零件精冲成形三维有限元模拟与工艺优化 被引量:3
17
作者 谢晓龙 赵震 +2 位作者 虞松 陈军 李明辉 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期1649-1653,共5页
利用DEFORM-3D建立了三维精冲有限元模型,采用更新拉格朗日弹塑性有限元方法和基于应变梯度、表面曲率的网格自适应技术,对齿轮精冲的局部剧烈塑性变形进行了模拟.通过DEFORM用户子程序实现了Schiffmann损伤功密度的半耦合计算,分析了... 利用DEFORM-3D建立了三维精冲有限元模型,采用更新拉格朗日弹塑性有限元方法和基于应变梯度、表面曲率的网格自适应技术,对齿轮精冲的局部剧烈塑性变形进行了模拟.通过DEFORM用户子程序实现了Schiffmann损伤功密度的半耦合计算,分析了成形过程中静水应力、等效应力、等效应变和损伤的分布以及发展趋势,并预测了不同工艺参数下的精冲力和齿轮不同部位塌角高度、光亮带高度.利用模拟得出的最佳工艺参数获得了合格的齿形零件. 展开更多
关键词 齿形零件 精冲 损伤 韧性断裂 弹塑性有限元 网格自适应
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三维板料成形过程的数值模拟 被引量:5
18
作者 叶又 彭颖红 阮雪榆 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第5期6-9,共4页
由于众多非线性因素的影响,使得静力平衡迭代算法的收敛性难以保证.而采用基于动力学方程的中心差分显式积分方法可以得到良好的数值结果.讨论了动力显式算法的求解过程、时间积分步长的选取、接触处理以及回弹计算等与静力平衡算法... 由于众多非线性因素的影响,使得静力平衡迭代算法的收敛性难以保证.而采用基于动力学方程的中心差分显式积分方法可以得到良好的数值结果.讨论了动力显式算法的求解过程、时间积分步长的选取、接触处理以及回弹计算等与静力平衡算法存在较大差异的问题.算例和实验结果表明,动力显式算法是可行的,但仍存在一些尚需解决的问题. 展开更多
关键词 金属 薄板 数值模拟 动力显式算法 板料成形
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金属板料成形的快速有限元分析 被引量:4
19
作者 沈启彧 卫原平 +2 位作者 王玉国 赵春林 阮雪榆 《计算力学学报》 CAS CSCD 2000年第2期242-245,共4页
研究了基于形变理论的金属板料成形快速有限元分析的方法——反向方法 ,并实现了计算程序。通过实例的计算结果和实验以及增量方法进行了比较 ,表明此方法能够定性地分析成形工件中的变形情况。由于计算速度快、建立分析模型简单 ,此方... 研究了基于形变理论的金属板料成形快速有限元分析的方法——反向方法 ,并实现了计算程序。通过实例的计算结果和实验以及增量方法进行了比较 ,表明此方法能够定性地分析成形工件中的变形情况。由于计算速度快、建立分析模型简单 ,此方法可用于设计早期估计零件的可成形性 。 展开更多
关键词 金属板料 成形 有限元分析 形变理论
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多工步板料成形过程的计算机仿真 被引量:9
20
作者 卫原平 夏欣 +1 位作者 冯建华 钟卫龙 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第2期244-246,共3页
目前金属板料成形工艺制定和模具设计仍然采用传统的单纯依靠工艺人员的经验和试模生产验证的方法进行,难以掌握成形过程材料的流动情况,以及进行工艺参数的优化.针对设计生产中这一普遍状况,介绍金属板料成形过程计算机仿真技术,... 目前金属板料成形工艺制定和模具设计仍然采用传统的单纯依靠工艺人员的经验和试模生产验证的方法进行,难以掌握成形过程材料的流动情况,以及进行工艺参数的优化.针对设计生产中这一普遍状况,介绍金属板料成形过程计算机仿真技术,探讨了在生产实际中应用CAE技术的技术路线.通过比较单工步成形和多工步成形分析的技术特点,介绍了多工步成形过程的计算机仿真中的信息传递,并给出汽车轮辐多工步成形过程仿真的成功案例. 展开更多
关键词 板料冲压成形 计算机仿真 CAE 多工步成形
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