铝合金型材拉弯有限元模拟

吴静明; 熊文华; 罗志辉; 王永军; 刘天骄; 王俊彪, 锻压技术 2015年04期 , 期刊

型材拉弯成形过程模拟属于高度非线性准静态问题,选择动力显示模块进行数值模拟时,需要考虑模拟分析步时间的敏感性。针对通用的型材拉弯工艺,在模拟分析步时间的敏感性分析基础上,采用ABAQUS/Explicit模块,建立了型材拉弯成形的准静态分析有限元模型。并采用ABAQUS/Standard模块分析预测回弹、侧壁厚度和截面畸变。为验证模拟方法的有效性,采用A-7B数控拉弯成形机完成2024-O铝合金Z型截面型材拉弯试验,测量试验件的回弹量、厚度和截面畸变情况。试验与模拟结果对比...


复杂截面车顶内弯梁拉弯成形数值模拟

柳云天, 吉林大学 发表时间:2014-06-01 硕士

...经在很多领域上得以实现。对轻合金的弯曲工艺中,拉弯工艺以其贴模性好以及回弹小等优点被广泛应用。在轨道客车等领域中常会出现拉弯工艺较为复杂的案例,如尺寸较大且截面形状较复杂等特点的型材。采用有限元分析软件对型材的拉弯工艺进行模拟是一种现今应用比较广泛的方式。利用ABAQUS有限元模拟软件对型材的拉弯成形过程进行数值模拟,可以有效的预测成形过程中可能出现的成形缺陷。本文采用ABAQUS模拟软件对特定大尺寸、截面复杂的型材的拉弯工艺进行模拟。建立有限元数值模拟模型:通过CATIA...


型材平面拉弯的弹复解析理论及其验证

翟瑞雪, 燕山大学 发表时间:2013-12-01 博士

拉弯工艺是一种常见的金属型材弯曲成形方法。近几十年来,拉弯成形技术在理论解析分析、工艺参数制定和成形设备改进等方面得到了不断的完善;如今,这种技术因其制品精度高、产品表面质量好等优点被广泛应用于汽车、航空航天和建筑等领域。拉弯弹复规律的研究和弹复量的精确预测一直都是拉弯技术中的难题。实际生产和学术研究表明,拉弯的弹复与型材的截面形状、材料的力学性能和载荷的控制方式等因素相关。在过去的几十年里,国内外专家对型材拉弯弹复问题进行了大量的研究,得到了许多有价值的数据和值得借鉴的研...


钢管混凝土构件在复杂受力状态下的工作机理研究

尧国皇, 福州大学 发表时间:2006-04-01 博士

...理的径(宽)厚比限值。(2)采用有限元分析软件ABAQUS对钢管混凝土构件在压(拉)、弯、扭、剪及其复合受力状态下荷载-变形关系曲线进行了计算,计算结果得到大量实验结果的验证,较为充分说明了本文有限元分析模型的可靠性。(3)采用有限元法对钢管混凝土构件在压(拉)、弯、扭、剪及其复合受力状态下荷载-变形关系曲线进行了全过程分析,分析了受力过程中钢管和混凝土截面应力分布规律、钢管与核心混凝土之间的相互作用,并分析了加载路径对钢管混凝土构件工作性能的影响,较为深入的揭示了钢管混凝...


典型型材拉弯理论分析与实验研究

马晓安, 燕山大学 发表时间:2013-05-01 硕士

拉弯是弯曲塑性加工中一种特殊成形工艺,其成形原料多为金属型材,因该工艺成形回弹小,精度高,加上型材成型件重量轻、强度高、美观,成形零件被广泛应用于航空航天、火车、汽车等领域。这些领域一般对成形质量、精度要求较高,而质量、精度的高低又与回弹量的大小直接相关,所以型材拉弯成形时对回弹的精确控制就显得十分重要。本文主要通过理论解析,数值模拟,实验分析三种方法对两种典型型材的拉弯回弹进行了研究,分析总结了预拉力、补拉力、拉弯半径等参量对回弹的影响规律,为型材拉弯回弹的精确控制奠定了...


型材拉弯成形仿真及精度控制研究

卢睿, 吉林大学 发表时间:2014-06-01 硕士

...提高制造精度、缩短研发制造周期和降低制造成本。拉弯成形是一种重要的弯曲成形方法,可以有效减少回弹,实现型材的高精度弯曲,被广泛应用于汽车、轨道车辆、航空航天等领域。采用拉弯成形生产的零件一般精度要求较高,采用传统的试验法已经不足以对复杂截面型材的成形过程进行指导。目前实现计算机辅助与实际拉弯加工相结合,研究不同截面型材的拉弯成形性,进而优化拉弯工艺参数逐渐成为目前拉弯研究的热点。本文介绍了型材拉弯的基本原理,对加载模式为P-M-P的型材拉弯工艺进行理论研究:基于双线性强化模...


型材拉弯弹复规律数值模拟与实验研究

杨继云, 燕山大学 发表时间:2012-12-01 硕士

型材拉弯工艺广泛应用于汽车、航空航天等领域。型材拉弯新产品的研发周期一般都很长,其主要原因是拉弯件的回弹难以精确控制。弯曲回弹也是影响拉弯成形质量的重要因素。多年来,国内外很多学者对拉弯的成形工艺进行了理论和实验的研究,以减少制件弯曲时的回弹,提高产品的质量。特别是近年来,整个塑性加工领域朝着高精度、高效率方向发展,弯曲回弹控制显得更为重要。另外,随着计算机技术的飞速发展和有限元数值模拟软件的日趋成熟,利用有限元模拟软件分析各种工艺的可行性得到了越来越广泛的应用,并对实际生...


TC4钛合金板材热拉弯成形热力耦合数值模拟研究

李克俭, 燕山大学 发表时间:2015-05-01 硕士

钛合金在室温下进行拉弯成形时,塑性性能较差,不易成形,而且成形后工件容易出现开裂或者回弹严重的现象,对其采用热拉弯成形工艺可以解决上述问题。热拉弯工艺主要是利用金属在高温状态下塑性和延展性提高,而屈服强度降低的特性,首先将板料加热到适合热成形的温度区间,然后通过机床夹钳对其以一定应变速率施加预拉力,之后板料在此预拉力作用下贴合模具。该工艺可显著减小回弹,使开裂倾向减小,提高成形精度,降低零件的制造成本。因此对钛合金板材的热拉弯成形工艺的研究有很重要的意义。为了研究各工艺参数...


大曲率型材拉弯成形过程的数值模拟

张琨, 吉林大学 发表时间:2013-05-01 硕士

...高等优点,吸引了更多的乘客来选择轨道交通工具。拉弯成形零件以其重量轻、强度高等优点,成为轨道车辆车身结构的必不可少的零件之一,拉弯成形技术也因此成为轨道车辆制造的关键技术。但由于拉弯成形过程中易产生起皱、回弹和截面畸变等缺陷,严重情况下影响成形件质量,拉弯成形技术也因此成为高质量车身制造技术的瓶颈。有限元模拟技术是型材拉弯成形的重要研究方法之一。本文通过ABAQUS模拟软件对不锈钢型材构件进行模拟研究,分析了不同的材料、厚度、弯曲半径、胎具间隙和拉弯工艺参数等影响因素对起皱...


表面疲劳裂纹扩展的数值模拟

徐杰, 浙江理工大学 发表时间:2012-02-13 硕士

...其中裂纹块的网格通过编写程序建立,并将其映射为ABAQUS单元库中的标准等参单元;非裂纹块的网格保持不变,在其上施加载荷及边界条件。裂纹块和非裂纹块之间采用多点约束连接。3)在AxDPFlow软件平台上建立了疲劳裂纹扩展数值模拟的流程。调用ABAQUS软件进行有限元分析,采用两种数值方法计算了应力强度因子,并与Newman和Raju的经验值比较。考查了裂纹前沿的应力强度因子分布,考虑了多点约束及网格正交性对应力强度因子计算精度的影响。基于Paris公式计算裂纹前沿各个节点处...


钢—混凝土组合节点拉弯受力性能分析

高山, 哈尔滨工业大学 发表时间:2010-06-01 硕士

...下的试验研究和理论分析。本文主要针对组合节点在拉弯共同作用下的力学性能进行有限元分析。具体完成以下工作:(1)采用有限元分析软件ABAQUS建立组合节点的有限元分析模型,有限元分析结果和已有的试验结果进行对比,验证所选取的材料本构关系、单元类型的正确性。(2)建立刚性组合节点有限元模型,分析了弯矩等级、配筋率、钢筋种类、混凝土强度、钢材屈服强度、混凝土板厚度等参数对节点拉弯性能的影响,在参数分析的基础上给出刚性组合节点的拉弯承载力相关公式。(3)建立平齐式端板连接半刚性组合...


矩形截面型材平面拉弯弹复解析和试验验证

翟瑞雪; 赵军; 马瑞; 钱志平, 机械工程学报 2014年18期 , 期刊

在满足工程应用要求的平面拉弯基本假设下,构建矩形截面型材平面拉弯的力学模型。详细描述拉弯变形后型材横截面上应力应变分布的不同状态,基于双线性材料模型假设给出不同状态下应力应变的数学表达式,通过对截面应力的积分推导出应变中性层、截面弯矩与拉力和弯曲半径的关系,并给出不同应力应变分布状态的判定条件。确立矩形截面型材平面拉弯弹复问题的理论解析方法并给出拉弯弹复的规律,表述弹复后的残余半径与拉力和弯曲半径的关系。设计一种新型的拉弯试验模具并开展矩形截面型材拉弯弹复的试验研究,利用有...


基于迭代补偿机制型材变曲率拉弯的研究

李清江, 燕山大学 发表时间:2016-05-01 硕士

众所周知,通过拉弯工艺成形的制品具有精度高、表面质量好等优点,广泛应用于船舶、汽车、矿山、航空航天等制造行业中。目前,型材拉弯工艺的研究对象多是等曲率变形,诸多研究成果指出了精确计算回弹量的方法与减少回弹的有效措施。然而,一些特殊结构的拉弯成形零件是变曲率的,如汽车门框和飞行器结构等。对于此类变曲率拉弯工艺的回弹与补偿研究,目前阶段研究少有论述。本文论述了一种通过有限次补偿操作使成形件尺寸达到期望值的方法——迭代补偿机制,旨在完善该方法的基础上,对多种弯曲工艺的迭代收敛性进...


刚性组合节点在负弯矩和拉力共同作用下的性能

赵金涛, 哈尔滨工业大学 发表时间:2011-06-01 硕士

...点受力性能将发生改变,由破坏前的受弯状态转变为拉弯受力状态。本文采用理论分析与试验研究相结合的方法对组合节点在拉弯受力状态下的性能进行研究,主要完成以下工作:(1)进行了两个刚性组合节点试验研究,研究了组合节点在负弯矩和拉力共同作用下的力学性能,研究节点的刚度、承载力、破坏模式以及不同受力阶段混凝土和钢梁的受力状态。(2)采用ABAQUS有限元软件建立了组合节点的分析模型,有限元计算结果和本文及他人的试验结果进行对比,验证模型的正确性。在此基础上,分析了弯矩等级、配筋率、钢...


型材多点柔性拉弯成形回弹预测

梁继才; 李义; 高嵩; 滕菲, 吉林大学学报(工学版) 2017年01期 , 期刊

针对铝合金型材多点柔性拉弯的三维成形过程,基于Abaqus/Standard软件建立了多点柔性拉弯成形的有限元仿真模型及混合算法。其中,拉弯成形过程使用动态显式算法,回弹预测使用静态隐式算法,并采用Abaqus/Standard软件的隐式算法对拉弯成形零件的应力、应变及回弹进行了预测。试验结果表明:基于混合算法的有限元模型能够有效地预测回弹误差,且随着垂直方向上弯曲变形的增大,回弹的理论预测值与实际测量值的差距逐步缩小。...


大跨度钢管混凝土拱桥抗震能力评估

吕文高, 广西大学 发表时间:2011-05-01 硕士

...了研究。研究内容主要包括以下几个方面:1.基于ABAQUS软件分别分析了钢管混凝土截面在轴压、弯曲状态下的屈服过程。在此基础上,进一步分析了钢管混凝土截面在复杂受力状态下(压弯、拉弯)的屈服问题,进而绘制出了钢管混凝土截面的屈服曲线。2.基于数值模拟的结果,根据屈服过程定义了各个屈服阶段,并推导了各阶段钢管混凝土截面的承载力公式,然后结合钢管混凝土截面承载力的N-M曲线及各屈服阶段的分类得到拱肋的抗震能力评估曲线,从而对钢管混凝土拱肋进行抗震能力评估。最后以南宁永和大桥为例...


矩形截面型材拉弯弹复研究的实验新方法

董刚; 翟瑞雪; 赵军; 杨继云; 马向东, 燕山大学学报 2013年06期 , 期刊

以往的拉弯实验研究都是基于传统的拉弯成形机,设备造价高,操作复杂。本文以矩形截面型材为研究对象,基于弹塑性弯曲工程理论的基本假设和应变的可叠加原理构建了矩形截面型材拉弯的力学模型,讨论了拉弯变形后型材横截面上应力应变分布的不同情况,进一步揭示了拉弯成形的变形机理。设计了一种新型的拉弯实验模具并开展了矩形截面型材拉弯弹复的实验研究,针对某一矩形截面型材,在弯曲半径为200 mm和300 mm时,获取了型材回弹后的半径与截面拉力的关系。利用有限元分析软件ABAQUS开展了基于物...


复杂截面铝合金型材拉弯成形有限元模拟

张晓丽; 李晓星; 周贤宾; 金淼, 塑性工程学报 2004年04期 , 期刊

本文对矩形管截面铝合金型材拉弯成形工艺进行了研究 ,建立了位移控制拉弯工艺的有限元模型 ,采用ABAQUS软件对几种不同截面的铝合金型材拉弯成形过程进行了数值模拟 ,分析了不同补拉量对型材的截面畸变和回弹的影响以及不同截面形状抵抗拉弯成形时截面畸变的能力。其结果和方法对铝合金型材的拉弯成形工艺具有参考价值。...


大型异型材拉弯成形有限元模拟技术研究

万敏; 洪振军; 李卫东; 阮红; 袁争荣; 许崇高, 锻压技术 2008年05期 , 期刊

异型材几何截面非对称特征与拉弯围转成形特点构成了型材拉弯有限元模拟过程中的许多特殊的问题,如易发生较大的扭转变形,出现贴模错误,初始接触错误,加载轨迹长,动态效应明显,刚体发生变形,计算量过大等。本文针对某飞机上大型复杂异型截面型材零件拉弯过程有限元模拟技术进行了研究,通过对加引导面模具设计、网格划分、加载轨迹设计、夹钳及毛料圆角处理等关键技术的研究,解决了型材拉弯成形模拟中的上述问题,应用有限元分析软件ABAQUS,实现了大型异型材的拉弯成形数值模拟。...


车用铝合金型材多点拉弯成形数值模拟研究

马天龙, 大连理工大学 发表时间:2013-05-01 硕士

...成为车身轻量化材料的首选;将铝合金型材运用多点拉弯成形技术加工,可满足汽车车身部件对结构、外观以及气动布局的要求,并有效缩短模具的设计与调形周期,降低型材弯曲加工的生产成本。本文以矩形管状铝合金型材为例,运用商业有限元分析软件ABAQUS,对型材的多点拉弯成形过程进行了数值模拟,研究了型材表面压痕、截面畸变等主要成形缺陷的影响因素及抑制方法,并研究了弹性垫对型材成形精度的影响,最后对型材回弹现象进行了数值分析。结果表明:1.随着拉弯半径的增加,型材表面压痕变浅;随着多点模具...


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