板材成形工藝優(yōu)化技術(shù)及應(yīng)用.pdf

1、板材成形是一種重要的塑性加工工藝，具有尺寸一致性好、精度高、成本低、力學(xué)性能優(yōu)良等諸多優(yōu)點，在航空航天、汽車制造以及鐵路等國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。特別是近年來隨著大飛機項目、高速鐵路等列入國家重大科技專項，國家重點項目的需求對板材成形技術(shù)提出了更為嚴峻的挑戰(zhàn)。
　　 板材成形過程涉及工藝因素較多，是一個極其復(fù)雜的多參數(shù)耦合的非線性過程，數(shù)值模擬技術(shù)成為了解成形過程參量變化規(guī)律、分析成形缺陷產(chǎn)生原因的重要手段，通過數(shù)值

2、仿真技術(shù)有助于掌握成形規(guī)律，揭示板材變形機理。然而僅僅依靠數(shù)值模擬只能通過“優(yōu)選”的方式人為選擇“較佳”的成形工藝，很難實現(xiàn)工藝的量化和最優(yōu)化設(shè)計。而近年來迅速崛起的優(yōu)化技術(shù)，在解決工程實際問題中得到了成功的應(yīng)用，逐漸成為研究的熱點。如何從理論上將板材成形數(shù)值仿真技術(shù)和優(yōu)化技術(shù)相結(jié)合，通過對板材成形工藝的量化和最優(yōu)化設(shè)計，實現(xiàn)板材成形性能的顯著提升，進而滿足國家重點項目所需，已經(jīng)成為板材成形學(xué)術(shù)界和工程領(lǐng)域所面臨亟待解決的共性技術(shù)難題。

3、
　　 針對板材成形工藝優(yōu)化技術(shù)的上述技術(shù)難題，本文主要從數(shù)值模擬技術(shù)和優(yōu)化技術(shù)兩方面對板材成形工藝優(yōu)化方法進行系統(tǒng)研究。在數(shù)值模擬研究方面：首先研究經(jīng)典的屈服準則對數(shù)值模擬精確性的影響，通過選擇合理的屈服函數(shù)和本構(gòu)模型，準確地描述板材成形過程中在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的塑性行為，從而提高數(shù)值模擬的精確性；其次，對板材成形數(shù)值模擬過程中的失效判據(jù)進行了研究，通過對韌性破裂準則積分值的計算，有效的避免了對失效數(shù)據(jù)的錯誤利用，并將考慮溫度效

4、應(yīng)的韌性破裂準則應(yīng)用于鎂合金板材盒形件的溫熱拉延工藝中。在工藝優(yōu)化技術(shù)研究方面，重點研究了基于近似響應(yīng)面模型的優(yōu)化方法，針對板材熱成形的工藝特點，建立了板材溫熱成形工程問題的優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，提出了以考慮溫度效應(yīng)的板材韌性破裂準則作為優(yōu)化的目標函數(shù)，并分析了設(shè)計變量對目標函數(shù)的響應(yīng)，通過NSGAII優(yōu)化計算得到了鎂合金板材溫熱成形工藝的最優(yōu)解，并且分析了工藝優(yōu)化結(jié)果。
　　 最后，本文通過對鎂合金板材較復(fù)雜零件-盒形件的溫熱拉深實驗