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《吉林大学》 2006年
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板材多点成形缺陷的数值模拟及颅骨钛板假体数字化制造研究

刘伟  
【摘要】: 多点成形是利用点阵排列的、高度可调的基本体群形成的包络工具曲面取代传统的实体模具进行板类件成形的一种快速、柔性、数字化成形技术。该技术在板类件三维曲面成形领域有着广泛的应用前景。 本文采用有限元方法,对无压边多点成形、有压边多点拉深成形及分段多点成形进行了数值模拟研究。研究了无压边多点成形马鞍面件时皱纹缺陷产生的原因和影响因素,并且模拟结果证明多道次成形方法能够显著抑制皱纹的产生,且曲率半径步长越小,成形效果越好,但效率相对降低;研究了有压边多点拉深成形斜壁矩形盒件时板料的流动规律,起皱及拉裂成形缺陷的产生原因,并着重研究了材料成形性能参数和不同压边力加载曲线对成形结果的影响;以圆柱面件为例着重研究了分段多点成形中局部剧烈塑性变形缺陷的产生原因。 另外,本文也对多点成形技术在医学工程中的应用进行了研究,以医疗中常见的颅骨缺损修补为例,采用薄板样条函数对具有较大缺损的点云数据进行插值,得到缺损处的数学模型后采用多点成形技术压制钛板假体,得到了既能严格保证与缺陷周边紧密贴合,又能达到较好审美效果的钛板假体。基于多点成形技术,本文已经初步形成了一个针对钛板假体的数字化设计与制造的完整解决方案,在保持较低成本和较高精度的同时,可以大大提高钛板假体设计与制造的效率。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TG386

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【引证文献】
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1 张昊晗;多辊下压式柔性拉形过程及其数值模拟研究[D];吉林大学;2011年
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1 李丽娴;中型卡车顶盖冲压成形数值模拟分析及其优化[D];南昌大学;2011年
2 郝洁;板材多点成形中回弹的数值分析及补偿研究[D];内蒙古科技大学;2011年
3 朱必章;柔性压辊拉伸成形曲面件的数值模拟与研究[D];吉林大学;2012年
4 郝洁;板材多点成形中回弹的数值分析及补偿研究[D];内蒙古科技大学;2011年
5 崔克勤;板料回弹仿真模拟在某车型零件开发中的应用[D];吉林大学;2012年
【参考文献】
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【共引文献】
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9 刘劲松,张士宏,曾元松,李志强,任丽梅;网格式整体壁板增量成形有限元模拟[J];材料科学与工艺;2004年05期
10 陆文琼;陈劼实;陈军;石磊;肖华;仝广;;利用最小厚度准则预测高强热轧钢板的FLC曲线[J];材料科学与工艺;2010年03期
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1 郭广丽;任志卫;;高强度钢板在汽车行业的应用[A];经济策论(下)[C];2011年
2 郭广丽;任志卫;;高强度钢板在汽车行业的应用[A];第八届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集(下)[C];2011年
3 鲍益东;陈文亮;;钣金成形快速模拟算法的研究与开发[A];2010’力学与工程应用学术研讨会论文集[C];2010年
4 解国良;韩静涛;刘建彬;鲍善勤;刘焕统;王黎晖;;含有过渡层的双金属复合管受内压载荷时的力学行为分析[A];2008双(多)金属复合管/板材生产技术开发与应用学术研讨会文集[C];2008年
5 华剑锋;胡勇;王呈方;刘光武;周永清;;复杂曲面船体外板非对压多压头成形技术[A];2011年中国造船工程学会优秀论文集[C];2012年
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2 崔震;基于并联运动机床的金属板料渐进成形技术基础研究[D];南京航空航天大学;2010年
3 范国强;TC4板材局部自阻电加热数控渐进成形的研究[D];南京航空航天大学;2010年
4 李河宗;微弯曲成形中应变梯度硬化效应的研究[D];上海交通大学;2011年
5 刘启骞;型材多点弯曲中的成形缺陷及其抑制方法的数值模拟研究[D];吉林大学;2011年
6 张昊晗;多辊下压式柔性拉形过程及其数值模拟研究[D];吉林大学;2011年
7 司良英;FCC金属冷加工织构演变的晶体塑性有限元模拟[D];东北大学;2009年
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10 王孟鸿;三维空间钢结构高级分析理论与应用[D];西安建筑科技大学;2003年
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1 胡正乙;基于dynaform软件的汽车拉延模具设计[D];长春理工大学;2010年
2 蔡霞;多角弯曲件冲压回弹预测研究[D];华南理工大学;2010年
3 杨刚;电解镍板剪切过程的计算机模拟及剪切参数分析[D];昆明理工大学;2009年
4 管迪;多点拉形模具调形中弹性垫补偿方法的数值模拟研究[D];吉林大学;2011年
5 赵宇;三维曲面板类零件柔性测量支架的研究[D];吉林大学;2011年
6 张涛涛;后视镜安装板成形数值模拟研究[D];武汉理工大学;2011年
7 操志博;侧围前加强板延伸板拉延工艺优化研究[D];武汉理工大学;2011年
8 李双印;船体板冷压成形的回弹研究[D];武汉理工大学;2011年
9 华剑锋;多压头成形技术数据接口软件设计[D];武汉理工大学;2011年
10 李向铎;多压头弯板机控制系统研究[D];武汉理工大学;2011年
【同被引文献】
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1 崔相吉,蔡中义,李明哲;板材三维曲面零件的多点成形理论与方法[J];兵工学报;2002年04期
2 韩金全;万敏;袁胜;许旭东;;飞机复杂蒙皮拉形模具型面设计方法[J];北京航空航天大学学报;2008年11期
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9 龚红英,朱伟,娄臻亮,张质良;基于数值模拟和人工神经网络技术的汽车覆盖件坯料设计优化[J];锻压技术;2004年02期
10 周朝晖;蔡中义;李明哲;;多点模具拉形中回弹的数值分析[J];锻压技术;2006年02期
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1 王少辉;多点拉形中局部变形与成形缺陷及其控制方法的数值模拟研究[D];吉林大学;2011年
2 张昊晗;多辊下压式柔性拉形过程及其数值模拟研究[D];吉林大学;2011年
3 裴永生;薄板多点成形过程有限元分析的研究[D];吉林大学;2004年
4 李文平;弯曲回弹变分原理及其数值模拟研究[D];燕山大学;2006年
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6 韩利芬;基于神经网络的薄板冲压成形中的反演问题研究[D];湖南大学;2006年
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8 张琦;金属板材多点“三明治”成形的数值模拟及实验研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
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7 黄晓燕;多点成形压力机多轴齿轮传动调形系统的动力学仿真[D];吉林大学;2005年
8 罗征志;基于数值模拟的板料翻边成型回弹研究[D];重庆大学;2005年
9 周朝晖;多点成形中弹性垫作用的数值模拟研究[D];吉林大学;2006年
10 高海洲;斜壁盒形件薄板多点拉延成形的数值模拟研究[D];吉林大学;2006年
【二级引证文献】
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1 朱必章;柔性压辊拉伸成形曲面件的数值模拟与研究[D];吉林大学;2012年
【二级参考文献】
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3 李雪,李明哲,蔡中义;多点成形过程中弹性介质对成形质量的影响[J];哈尔滨工业大学学报;2005年02期
4 孙刚;李明哲;刘纯国;钱直睿;;薄板多点成形中的拉裂现象研究[J];塑性工程学报;2007年03期
5 李明哲 ,蔡中义 ,崔相吉;板壳类件的多点成形工艺[J];新技术新工艺;2002年08期
6 裴永生,李明哲,陈建军,隋振,张冬娟;盒形件多点成形边界条件的处理[J];锻压技术;2003年01期
7 钱直睿;李明哲;黄晓燕;;封头的多点成形工艺分析和数值模拟研究[J];塑性工程学报;2006年02期
8 严庆光,李明哲,隋振;逆向工程在板类件多点成形中的应用研究[J];塑性工程学报;2003年05期
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10 李明哲,刘纯国,付文智,李广权;板材无模多点成形技术[J];现代制造;1998年04期
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1 本报记者 王 斌;我国制造成功世界领先的无模多点成形设备[N];中国工业报;2005年
2 吴明鑫记者 李林岩;多点成形技术助推科技奥运[N];吉林日报;2008年
3 本报记者 王斌;“多点成形”为“鸟巢”解困[N];中国工业报;2006年
4 张衡;印刷起皱现象的分析与消除方法[N];中国包装报;2008年
5 常鸣;无模多点成形设备——覆盖件加工的一场革命[N];中国工业报;2006年
6 本报记者 李己平;拓展科技成果的应用空间[N];经济日报;2010年
7 王鸿霞;机械停车库消防性能化设计填补国内空白[N];中国建设报;2008年
8 康启来;印品起皱的原因分析与处理[N];中国包装报;2002年
9 黄新波;石勘院安哥拉项目顺利通过验收[N];中国石化报;2009年
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1 刘伟;板材多点成形缺陷的数值模拟及颅骨钛板假体数字化制造研究[D];吉林大学;2006年
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3 谭富星;带孔网板多点成形过程数值模拟研究[D];吉林大学;2009年
4 唐军;近岸波浪场的缓坡模型数值模拟及波流场中污染物输运的研究[D];大连理工大学;2005年
5 朴香花;大连湾海域氨氮、磷酸盐及藻类生长的数值模拟研究[D];大连理工大学;2006年
6 刘洁;天山上地幔对流与造山运动数值模拟[D];中国地震局地质研究所;2006年
7 赵云鹏;深水重力式网箱水动力特性数值模拟研究[D];大连理工大学;2007年
8 赵铮;颗粒增强铜基复合材料的爆炸压实和数值模拟研究[D];大连理工大学;2007年
9 赵治国;燃油喷雾与多孔介质的相互作用及其在内燃机中应用的数值模拟研究[D];大连理工大学;2007年
10 孙茂盛;泡沫流体冲砂洗井数值模拟研究及应用[D];中国石油大学;2007年
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1 周朝晖;多点成形中弹性垫作用的数值模拟研究[D];吉林大学;2006年
2 马顺利;拼焊板多点成形过程的数值模拟研究[D];吉林大学;2006年
3 高海洲;斜壁盒形件薄板多点拉延成形的数值模拟研究[D];吉林大学;2006年
4 彪仿俊;建筑物表面风荷载的数值模拟研究[D];浙江大学;2005年
5 苏德水;轿车顶盖多点成形逆向建模及其数值模拟研究[D];燕山大学;2005年
6 张观瑞;老采空区建筑地基稳定性分析的数值模拟研究[D];太原理工大学;2005年
7 颜克辉;薄壁塑件注塑成型特性的试验与数值模拟研究[D];大连理工大学;2006年
8 张晨;引黄济津水质数值模拟研究[D];天津大学;2005年
9 谢元峰;基于ANSYS的焊接温度场和应力的数值模拟研究[D];武汉理工大学;2006年
10 周勇;锅炉结渣过程数值模拟研究和燃烧优化设计[D];清华大学;2005年
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