大型復(fù)雜薄壁構(gòu)件深拉伸成形變壓邊力設(shè)計優(yōu)化技術(shù)及其應(yīng)用研究.pdf

1、隨著科技的發(fā)展，航空航天、汽車制造中拼焊加工大型復(fù)雜薄壁構(gòu)件的方式已經(jīng)成為制約產(chǎn)品性能和可靠性提高的瓶頸。薄板拉伸成形作為一種重要的塑性加工方法，在大型復(fù)雜薄壁構(gòu)件制造中得到了國內(nèi)外研究人員的重視。薄板拉伸成形雖然具有產(chǎn)品可靠性高、尺寸精度高、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點，但由于大型復(fù)雜薄壁構(gòu)件具有拉伸深度大、材料強(qiáng)度高等特點，現(xiàn)有的薄板拉伸成形技術(shù)在大型復(fù)雜薄壁構(gòu)件的制造中還存在很多不足。本文針對大型復(fù)雜薄壁構(gòu)件成形機(jī)理不明確導(dǎo)致的拉伸工藝不合理

2、、薄板深拉伸成形過程中法蘭局部受力不均導(dǎo)致起皺、液壓裝備成形參數(shù)優(yōu)化中忽略摩擦系數(shù)不確定性等問題，對大型復(fù)雜薄壁構(gòu)件拉伸成形分析方法、薄板深拉伸成形變壓邊力設(shè)計與液壓裝備成形參數(shù)不確定性優(yōu)化進(jìn)行了深入研究，提出了大型復(fù)雜薄壁構(gòu)件深拉伸成形變壓邊力設(shè)計優(yōu)化技術(shù)，并將其應(yīng)用于合肥合鍛150MN拉伸液壓機(jī)的實際工程應(yīng)用中。
　　第一章概述了課題的研究意義及技術(shù)背景，闡述了板料成形在數(shù)值模擬技術(shù)、優(yōu)化算法、技術(shù)設(shè)備方面的研究現(xiàn)狀，指出了現(xiàn)

3、有的板料成形技術(shù)在大型復(fù)雜薄壁構(gòu)件成形中存在的問題，最后概括了文章的主要研究內(nèi)容，給出了文章的組織架構(gòu)。
　　第二章提出了基于應(yīng)變路徑的大型復(fù)雜薄壁構(gòu)件拉伸成形分析方法，通過理論計算和數(shù)值模擬，研究拉伸過程中，在不同壓邊力條件下，板料各部分應(yīng)變路徑的變化規(guī)律。在此基礎(chǔ)上采用M-K法對成形極限(FLC)進(jìn)行理論計算，獲得考慮實際應(yīng)變路徑的條件下的成形極限，揭示出變壓邊力對成形性能影響的內(nèi)在機(jī)理，為合理確定壓邊力曲線提供理論依據(jù)。

4、r>　　第三章提出了一種基于序列近似的薄板深拉伸成形變壓邊力設(shè)計方法。以變壓邊力為設(shè)計變量，薄板拉伸成形質(zhì)量評價指標(biāo)為目標(biāo)函數(shù)和約束，構(gòu)建了薄板深拉伸成形變壓邊力多目標(biāo)優(yōu)化模型，基于多寬度RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和序列采樣策略建立了關(guān)于目標(biāo)函數(shù)和約束的序列近似模型，在此基礎(chǔ)上，采用NSGA-Ⅱ遺傳算法對薄板深拉伸成形變壓邊力設(shè)計問題進(jìn)行優(yōu)化求解。最后以某運載火箭貯箱箱底深拉伸成形變壓邊力設(shè)計為例，驗證了方法的有效性。
　　第四章提出了基于區(qū)

5、間變量的液壓裝備成形參數(shù)不確定性優(yōu)化方法。采用區(qū)間變量對不確定性參數(shù)進(jìn)行描述，建立了液壓裝備成形參數(shù)不確定性問題的優(yōu)化模型。對于不確定性優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)及相關(guān)約束，分別建立了RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)近似模型，并分別采用IP-GA遺傳算法和NSGA-Ⅱ遺傳算法進(jìn)行不確定性分析和優(yōu)化搜索。基于液壓裝備成形參數(shù)不確定性問題的中間優(yōu)化結(jié)果，通過不確定性序列采樣策略對近似模型進(jìn)行更新，提高了優(yōu)化算法的收斂效率及優(yōu)化精度。
　　第五章結(jié)合實際的企業(yè)項目，開