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《燕山大学》 2010年
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金属板材激光弯曲成形规律及影响因素的研究

韩利杰  
【摘要】: 板材激光弯曲是一种利用高能激光束扫描金属板材表面时形成的非均匀温度场引起的热应力来实现塑性成形的工艺方法。与传统的成形方法相比,该工艺具有不需要模具和外力、生产柔性大、加工成本低、成形精度高等优点。作为一种新的塑性成形方法,激光弯曲工艺受到了国内外众多学者的广泛关注。 本文在综合分析了材料热物理性能和力学性能的基础上,建立了板料激光弯曲成形的三维热力耦合模型。利用有限元分析软件ABAQUS对ST14钢板进行了激光弯曲扫描的数值模拟。主要内容体现在: (1)对金属板材激光弯曲成形进行了有限元模拟,采用高斯分布动态热源,并用子程序控制热源的扫描轨迹,从而得到成形过程中的温度场、位移场和应力应变场的模拟结果。 (2)在模拟中,采用壳单元与生死单元相结合的方法,从而减小计算量,缩短计算时间,最终利用壳单元与生死单元对板材进行了多道次弯曲成形模拟。 (3)通过数值模拟,系统研究了冷却方式、冷却时机、扫描轨迹、扫描步距、扫描次数对最终弯曲结果的影响规律。 (4)应用白金汉Π定理和数值模拟结果回归出板材弯曲形状与各种工艺参数、材料性能参数以及扫描次数之间的关系方程,并通过大型板材的激光弯曲模拟结果来验证该方程的准确性。
【学位授予单位】:燕山大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TG665

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
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【同被引文献】
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【二级参考文献】
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9 裴培;船用中厚板激光弯曲成形过程数值模拟及实验研究[D];上海交通大学;2008年
10 刘畅;钛合金件激光弯曲成形精度控制与数值模拟研究[D];华中科技大学;2012年
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