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试述成形加载路径对平行多支管内高压成形规律影响学

收藏本文 2024-04-22 点赞:5665 浏览:13829 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:平行多支管是主管上有多根平行排列支管的多通管件。薄壁平行多支管的传统加工工艺主要有焊接和翻边两种,但这些工艺有残余应力较大、支管高度较小等缺陷,使得平行多支管加工质量较低,利用寿命较短。管件内高压成形技术是一种典型的现代塑性成形工艺,他克服了传统加工工艺产生的各种缺陷,提升产品性能,延长利用寿命。由于管件内高压成形技术具有生产成本低、材料利用率高、产品性能好、质量轻等优点,近年来被广泛运用于汽车、航空等领域各类空心零件的制造中。本论文在平行多支管顺序内高压成形的基础上,以论述浅析、数值模拟和工艺优化的角度探讨加载路径对平行多支管内高压成形规律的影响,转变了平行多支管的传统加工策略,提升加工质量,为实际生产提供依据。主要内容如下:将管件视为薄壁管,在成形历程中始终为平面应力状态。在简化检测设的基础上,浅析单侧双排四通管内高压成形历程内侧主管、外侧主管和支管的应力状态、应变状态和壁厚分布规律,浅析单侧双排四通管的壁厚分界线以及加载路径对壁厚分界线的影响。以具有六根支管的平行多支管为探讨对象,用数值模拟策略探讨轴向载荷、内压和背压力对平行多支管成形规律的影响,探讨内压随时间呈曲线变化加载规律对平行多支管内高压成形规律的影响和多次成形策略对平行多支管内高压成形支管高度和壁厚分布的影响。利用正交试验设计和数值模拟策略得到指定加载方式条件下不同加载工艺参数对应的支管高度和最大最小壁厚,利用灰色论述中关联度计算和比较策略,将支管高度、最大壁厚、最小壁厚这三个不相关参数的优化这一多目标不足转化为关联度的比较这一单目标不足,获得轴向位移载荷和内压最优加载参数组合,并用数值模拟策略进行验证,得到最优加载工艺参数组合条件下成形得到的平行多支管的支管高度、最大壁厚和最小壁厚。结果表明,基于灰色系统论述优化后的加载路径成形的平行多支管支管平均高度较高,壁厚分布更均匀。关键词:平行多支管论文内高压成形论文加载路径论文支管高度论文壁厚论文

    摘要4-5

    Abstract5-7

    目录7-10

    Contents10-13

    第一章 绪论13-19

    1.1 引言13

    1.2 内高压成形的基本原理及特点13-14

    1.3 内高压成形技术国内外探讨近况14-16

    1.3.1 国外探讨进展14-15

    1.3.2 国内探讨近况15-16

    1.4 课题来源、作用及探讨内容16-18

    1.4.1 课题来源16-17

    1.4.2 课题探讨作用17

    1.4.3 课题探讨内容17-18

    1.5 本章小结18-19

    第二章 平行多支管内高压成形力学参数浅析19-35

    2.1 引言19

    2.2 外侧主管力学参数浅析19-26

    2.2.1 外侧主管应力应变浅析20-24

    2.2.2 外侧主管壁厚浅析24-26

    2.3 内侧主管力学参数浅析26-31

    2.3.1 内侧主管应力应变浅析26-29

    2.3.2 内侧主管壁厚浅析29-31

    2.4 支管力学参数浅析31-34

    2.4.1 支管应力应变浅析31-33

    2.4.2 支管壁厚浅析33-34

    2.5 本章小结34-35

    第三章 平行多支管内高压成形数值模拟35-58

    3.1 引言35

    3.2 DYNAFORM软件介绍35-37

    3.2.1 DYNAFORM软件基本算法35-37

    3.2.2 单元类型37

    3.2.3 接触摩擦处理37

    3.3 数值模拟中各种案例及参数的设定37-40

    3.3.1 有限元模型38

    3.3.2 材料模型38-39

    3.3.3 成形方式的选择39

    3.3.4 边界条件及摩擦39-40

    3.4 不考虑背压力作用加载路径对成形规律的影响40-49

    3.4.1 加载参数的估计40

    3.4.2 轴向位移线性加载模拟40-45

    3.4.3 轴向位移双折线加载模拟45-47

    3.4.4 轴向位移多折线加载模拟47-49

    3.5 背压力对成形规律的影响49-53

    3.5.1 恒定背压力作用50-52

    3.5.2 变背压力作用52-53

    3.6 内压曲线加载方式53-55

    3.7 多步成形数值模拟55-57

    3.7.1 二次成形数值模拟55-56

    3.7.2 三次成形数值模拟56-57

    3.8 本章小结57-58

    第四章 平行多支管内高压成形加载路径优化58-67

    4.1 引言58

    4.2 灰色系统论述及其运用58-61

    4.2.1 灰色系统论述的产生及其运用58-59

    4.2.2 灰色关联及其在多目标参数优化中的运用59-61

    4.3 基于灰色系统论述的平行多支管内高压成形加载路径优化61-65

    4.3.1 加载方式的设定及模拟结果61-63

    4.3.2 关联系数、权重及关联度的计算63-64

    4.3.3 关联度的比较及最优路径的选定64-65

    4.4 仿真验证65-66

    4.5 本章小结66-67

    结论与展望67-69

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