复杂金属板材渐进成形仿真技术研究
【摘要】：
金属板材数字化成形技术是基于“分层制造”的思想发展起来的一种新兴金属板材快速成形技术,其过程不需要模具或仅需要简单支撑模具即可成形变形程度大,形状复杂的钣金零件,特别适合现代产品单件、小批量、低成本的敏捷制造,引起了国内外学者的广泛关注。但由于对其成形机理、成形工艺的研究不够完善,目前该技术还存在成形精度不高,成形范围比较窄等局限,离成熟工业化应用还存在一定距离。本文在分析渐进成形原理、成形过程中变形材料的力学状态的基础上,构建成形仿真路径,建立基于有限元仿真的复杂钣金零件渐进成形过程的方案。主要研究内容如下:
(1)变形材料的力学状态分析。分析成形过程,根据材料流动情况划分不同的区域,并建立应力应变力学模型,研究不同区域材料受力状态,进而研究不同因素对成形精度的影响。
(2)成形仿真路径构建。研究基于有限元仿真的成形路径加载方法,根据实际成形路径研究数据转化算法,开发专门的软件模型,进行成形路径与仿真路径之间数据转化。
(3)复杂零件成形过程仿真。对复杂金属板材渐进成形过程进行物理、有限元模型建立,仿真参数的选择、边界约束和载荷的加载,以及成形仿真结果的分析,并以外形结构复杂的某型飞机封头为实例,使用ANSYS/LS-DANA软件进行成形有限元仿真,对该封头成形后的应力、应变等情况进行分析验证。
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TG386
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