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金属变形中产生的流形单元的处理方法
1
作者 张帅 章争荣 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期265-268,共4页
针对运用单纯形积分方法处理流形单元积分中高阶次函数时面临的公式复杂和计算量庞大的问题,提出使用高斯积分方法对流形单元进行积分处理。基于数值流形方法,对金属塑性成形过程进行数值模拟研究,以模型镦粗为例,取轴对称几何图形的右... 针对运用单纯形积分方法处理流形单元积分中高阶次函数时面临的公式复杂和计算量庞大的问题,提出使用高斯积分方法对流形单元进行积分处理。基于数值流形方法,对金属塑性成形过程进行数值模拟研究,以模型镦粗为例,取轴对称几何图形的右半部分进行研究,建立了有限覆盖系统,在自由边界和固定数学网格交点上设立特征跟踪点,求出跟踪点的初始速度,再用初始速度乘以时间步长得到跟踪点的位移坐标,解决了有限覆盖系统上塑性变形自由运动界面精确跟踪的关键问题,更新了流形单元的研究方法,通过对产生的流形单元进行积分处理,编写代码,生成一套可行性算法,为金属塑性成形计算机模拟提供了一种新的高精度高效率的数值方法。 展开更多
关键词 金属塑性变形 数值流形方法 有限覆盖 流形单元 高斯积分
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薄壁水槽拉深变形规律研究及工艺优化
2
作者 洪熠豪 吴菲 +4 位作者 韩建霖 章争荣 陈宇麒 李建平 莫炳俊 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期26-36,共11页
为解决几何形状复杂且不对称及采用3次拉深工艺成形的薄壁水槽模具制造及试模难度大和成本高的问题,研究了该水槽采用多道次拉深工艺时板料的变形规律,同时对其拉深工艺进行了优化。利用Dynaform有限元分析软件对薄壁水槽拉深一序、拉... 为解决几何形状复杂且不对称及采用3次拉深工艺成形的薄壁水槽模具制造及试模难度大和成本高的问题,研究了该水槽采用多道次拉深工艺时板料的变形规律,同时对其拉深工艺进行了优化。利用Dynaform有限元分析软件对薄壁水槽拉深一序、拉深二序和拉深三序进行数值模拟分析,研究了关键工艺参数对成形结果的影响规律并得出最优的工艺参数,最后通过拉深实验对该工艺方案进行了验证。根据工艺优化方案,得出了最优工艺参数。拉深一序:从0 s至0.01 s,压边力恒定40 kN,从0.01 s至拉深结束,压边力从40 kN线性增长至500 kN;凸模、凹模、压边圈与板料之间的摩擦因数分别为0.2、0.05、0.05;模具间隙为0.66 mm。拉深二序:凸模、凹模、压边圈与板料之间的摩擦因数分别为0.15、0.1、0.1;压边力为500 kN。拉深三序:采用合适的拉深筋布置方式及阻力值。实验结果表明,在不同拉深工序中分别侧重调控不同拉深工艺参数可以有效控制薄壁水槽的减薄量。 展开更多
关键词 数值模拟 拉深 薄壁结构 工艺优化
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带大圆角矩形不锈钢水槽拉深成形工艺数值模拟
3
作者 韩建霖 吴菲 +3 位作者 洪熠豪 章争荣 梁庆军 李建平 《热加工工艺》 北大核心 2024年第24期48-52,60,共6页
通过数值模拟的方法,研究带大圆角不锈钢水槽的拉深成形过程,并揭示不同拉深工艺参数对成形质量的影响,获得较优的工艺参数,为实际生产提供指导。利用有限元数值模拟软件Dynaform对矩形盒拉深成形过程进行数值模拟,分析压边力、模具间... 通过数值模拟的方法,研究带大圆角不锈钢水槽的拉深成形过程,并揭示不同拉深工艺参数对成形质量的影响,获得较优的工艺参数,为实际生产提供指导。利用有限元数值模拟软件Dynaform对矩形盒拉深成形过程进行数值模拟,分析压边力、模具间隙和摩擦系数对大圆角矩形水槽成形的影响,采用控制变量法并结合成形极限图、厚度变化图和材料流动图对其工艺参数进行优化。结果表明,经数值模拟和工艺优化,得出较优工艺参数:拉深序一压边力为500 kN,拉深序二压边力为1000 kN,模具间隙为1.1 t,摩擦系数为0.125。采用研究所得的工艺方案可生产出合格制品,实际成形件的减薄率和成形质量与模拟结果基本一致。通过有限元数值模拟技术,可预测不锈钢水槽在拉深成形过程中大圆角处的变薄情况,所得成形工艺参数对制件影响规律可为研究带大圆角水槽拉深成形提供参考。 展开更多
关键词 矩形件 拉深成形 压边力 数值模拟 Dynaform软件
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基于数值流形的瞬态温度场的预测与校正计算方法
4
作者 何伟健 章争荣 《锻压技术》 CSCD 北大核心 2024年第11期241-247,共7页
提出了一种基于数值流形的瞬态温度场计算方法。推导了瞬态温度场的数值流形离散格式,通过插值法计算每一时间步的第1个预测步,以每一时间步的第1个预测步为基础,加入黄金分割比优选法和修正因子对预测步进行校正,讨论了不同修正因子的... 提出了一种基于数值流形的瞬态温度场计算方法。推导了瞬态温度场的数值流形离散格式,通过插值法计算每一时间步的第1个预测步,以每一时间步的第1个预测步为基础,加入黄金分割比优选法和修正因子对预测步进行校正,讨论了不同修正因子的选择和变化判断依据,对比了不同方法对计算校正速率的影响。结果表明:插值法可加快温度场的预测,通过不同修正因子系数的计算证明了黄金分割比例系数的优越性,修正因子的变化判断依据采用相对值时比采用绝对值时的校正速率更快且更稳定,校正过程不易出现震荡波动现象;最后以金属镦粗为例,将计算结果与Deform有限元软件的结果进行对比,说明了预测与校正方法的可行性与准确性。 展开更多
关键词 数值流形 温度场 黄金分割比 预测 校正 修正因子
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金属球壳填充网管轴向冲击吸能特性研究 被引量：1
5
作者 郑氏韦 吴菲 章争荣 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1493-1497,共5页
将运输领域中金属管的吸能避碰概念与建筑领域中具有优异吸震抗冲击性能的球形网壳结构理论相结合。提出了新型吸能结构———网管(RT)、赤道球(ES)、桁架球(TR)、表面孔球(TSH)填充球形网管。为了与传统的吸能结构进行比较,将铝合金薄... 将运输领域中金属管的吸能避碰概念与建筑领域中具有优异吸震抗冲击性能的球形网壳结构理论相结合。提出了新型吸能结构———网管(RT)、赤道球(ES)、桁架球(TR)、表面孔球(TSH)填充球形网管。为了与传统的吸能结构进行比较,将铝合金薄壁圆管(T)进行填充并作为研究对象。通过落锤冲击实验,研究其吸能特性,发现TSH、ES和TR填充的网管对比铝合金薄壁圆管具有更显著的填充效果,承载能力、能量吸收、载荷效率和比吸能显著提高。与填充铝合金管相比,填充网管不仅能显著降低冲击效应,使初始冲击峰值基本保持不变,还能显著提高单位质量的能量吸收。因此,TSH、ES和TR填充网管可以成为满足轻量化、高能量吸收、低冲击效果要求的新型轻量化结构。 展开更多
关键词 新型吸能结构 铝合金填充管 冲击 能量吸收 轻量化
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