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成形金属体积成形有限元管理和工艺优化平台

收藏本文 2024-03-09 点赞:32166 浏览:146324 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:计算机辅助工程技术是缩短产品研发周期,提升产品性能、可靠性和安全性,降低研发成本的重要手段。CAE仿真平台是计算机辅助工程技术的重要进展方向,它将有效地解决CAE软件作为单一工具利用的运用局面,由此,本论文针对金属体积成形有限元浅析,着力于开发有限元浅析项目流程管理和成形工艺参数优化的集成平台,主要取得了以下成果:首先,为确保平台的实用性和易拓展性,本论文针对企业研发的需求,设计了基于C/S方式的CAE仿真平台的总体架构。为实现平台用户信息和访问权限的集中管理,开发了基于联系数据库的平台用户管理程序。为高效、科学、系统地管理平台上运转的所有有限元浅析项目,开发了有限元浅析项目流程管理程序。其次,为降低以有限元浅析为手段的正交试验策略的工作强度,本论文以正交试验策略为论述依据,开发了正交试验设计程序。基于DEFORM Text Mode运转方式,实现了多组仿真参数的自动输入,多组CAE仿真浅析的自动运转和多组仿真浅析结果的自动提取。同时能够运用极差浅析策略浅析正交试验结果,生成简明的极差浅析报告。再次,为准确、快速地获取金属体积成形历程的最优工艺参数组合,开发了金属体积成形工艺参数优化程序。其中,以均匀设计试验策略为基础,开发了样本数据获取程序;以均匀试验结果数据为样本,设计了多元线性回归浅析程序和多元多项式回归浅析程序。基于传统的模拟退火算法,开发了改善的模拟退火算法程序,以回归方程为优化对象,求解金属体积成形历程的最优工艺参数组合。本论文还通过经典算例,比较了本平台回归浅析程序与MATLAB的回归浅析结果,改善模拟退火算法程序与Isight优化软件的优化结果,验证了程序的准确性。最后,为了验证本平台的实用性和精确性,本论文以本平台为工具,设计了AISI1015热反挤压成形正交试验,探讨了工艺参数:模具初始硬度、模具预热温度和摩擦系数与上模最大磨损量之间的联系。同时,本论文还设计了AISI1015热反挤压成形均匀试验,并以该试验结果数据为样本,拟合了模具初始硬度、模具预热温度和摩擦系数与上模最大磨损量之间的回归方程,并求得了AISI1015热反挤压成形历程使得上模最大磨损量最小的工艺参数组合。同时,通过与MATLAB和Isight优化软件求解结果的比较,进一步验证了平台程序的准确性。综上所述,本论文开发的金属体积成形有限元浅析管理与工艺优化平台具有良好的实用性和可靠的精确性,是企业研发的重要工具,对后续CAE仿真平台的开发具有重要的参考作用。关键词:金属体积成形论文有限元浅析管理论文工艺优化论文平台论文

    摘要6-8

    ABSTRACT8-10

    目录10-13

    第一章 绪论13-24

    1.1 本论文课题探讨背景13-18

    1.1.1 计算机辅助工程技术的进展近况13-15

    1.1.2 CAE仿真平台国内外进展近况15-18

    1.2 平台开发工具和相关论述进展近况18-21

    1.2.1 Visual Studio介绍18-19

    1.2.2 Visual Basic.NET介绍19

    1.2.3 SQL语言与SQL Server 2008介绍19-20

    1.2.4 正交试验设计策略在材料加工领域的运用近况20

    1.2.5 回归浅析在材料加工领域的运用近况20-21

    1.2.6 模拟退火算法在材料加工领域的运用近况21

    1.3 本论文的主要探讨内容和探讨作用21-23

    1.3.1 本论文的主要探讨内容21-22

    1.3.2 本论文的探讨作用22-23

    1.4 本章小结23-24

    第二章 CAE仿真平台的总体设计24-35

    2.1 引言24

    2.2 CAE仿真平台功能需求浅析24-25

    2.3 CAE仿真平台总体架构设计25-26

    2.4 CAE仿真平台功能模块设计26-34

    2.4.1 CAE仿真平台数据库设计26-28

    2.4.2 CAE仿真平台用户管理程序设计28-30

    2.4.3 CAE仿真项目流程管理程序设计30-33

    2.4.4 CAE集成的研发工具系统概述33-34

    2.5 本章小结34-35

    第三章 正交试验程序设计与运用验证35-54

    3.1 引言35

    3.2 正交试验设计策略35-37

    3.2.1 正交试验设计策略特点35-36

    3.2.2 极差浅析策略36-37

    3.3 正交试验程序设计技术基础37-41

    3.3.1 DEFORM Text Mode37-39

    3.3.2 正则表达式39-41

    3.3.3 BAT批处理文件41

    3.4 正交试验程序设计策略41-50

    3.4.1 正交试验表构造程序设计策略41

    3.4.2 CAE仿真浅析项目自动化运转程序设计41-48

    3.4.3 正交试验结果极差浅析程序设计48-50

    3.5 运用案例——曲轴毛坯预锻成形载荷优化正交试验50-53

    3.6 本章小结53-54

    第四章 基于回归浅析与模拟退火算法的工艺优化程序设计54-75

    4.1 引言54

    4.2 样本数据回归浅析论述54-57

    4.2.1 回归浅析论述54-55

    4.2.2 多元线性回归浅析算法55-57

    4.2.3 多项式回归浅析算法57

    4.3 模拟退火算法论述与算法构造57-61

    4.3.1 模拟退火算法论述基础57-58

    4.3.2 模拟退火算法构造58-60

    4.3.3 模拟退火算法收敛性浅析60-61

    4.4 工艺优化程序设计策略61-73

    4.4.1 基于均匀试验策略的样本数据获取程序设计61-63

    4.4.2 样本回归浅析程序设计与准确性验证63-70

    4.4.3 改善的模拟退火算法程序设计70-73

    4.5 本章小结73-75

    第五章 热挤压成形模具磨损量预测与工艺优化75-89

    5.1 引言75

    5.2 热挤压成形模具磨损模型与模具寿命预测策略75-77

    5.3 热挤压成形正交试验设计77-80

    5.3.1 热挤压成形正交试验设计77-78

    5.3.2 热挤压成形正交试验极差浅析78-80

    5.4 热挤压成形工艺优化80-88

    5.4.1 热挤压成形均匀试验样本回归浅析与结果验证80-85

    5.4.2 热挤压成形模具磨损量工艺优化85-88

    5.5 本章小结88-89

    第六章 总结与展望89-92

    6.1 总结89-90

    6.2 展望90-92

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