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      基于屈服條件的板材液壓成形最佳工作點評估

      2016-12-07 00:23:38
      汽車文摘 2016年6期
      關鍵詞:板材因數(shù)屈服

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      基于屈服條件的板材液壓成形最佳工作點評估

      本研究旨在確定通過板材溫熱液壓成形技術(shù)制造鋁零件的最佳工作條件。主要考慮溫度、壓邊力、機油壓力等參數(shù),同時還要考慮輸出變量(模具填充效率和最大油壓)。最優(yōu)化過程試驗數(shù)據(jù)。在建立有限元模型的同時,著重考慮如何對材料進行建模,研究不同溫度下材料力學性能和對形變特性進行評估,同時利用兩個屈服準則(Barlat '89準則和Von Mises準則)來研究針對不同塑性變形建模得到的效果。事實上,即使對材料的力學和形變特性利用大量參數(shù)進行建模,并采用不同屈服準則進行優(yōu)化,所得到的結(jié)果也相差很大。采用各向異性屈服準則得到的板材液壓成形最佳工作點是室溫,而采用各向同性屈服準則得到的最佳工作點溫度大約在110°C。出現(xiàn)這種結(jié)果的原因是,在采用各向異性屈服準則時可以調(diào)整材料的摩擦因數(shù),而各向同性屈服準則在環(huán)境條件發(fā)生改變時,則不能準確反映當前材料的真實情況。但確認液壓成形試驗有效只有各向同性準則。因此,根據(jù)溫度來設定不同的摩擦因數(shù)是很有必要的。事實上,在試驗數(shù)據(jù)的基礎上進行優(yōu)化得到室溫作為最佳條件,突出了屈服準則在建模過程中的關鍵作用。

      采用試驗數(shù)據(jù)得到最優(yōu)化過程的結(jié)果,證實了有限元模型實現(xiàn)各項異性屈服準則的魯棒性。這樣的測試表明,調(diào)試過程僅通過適當改變摩擦因數(shù),以及數(shù)值模擬和試驗數(shù)據(jù)的最佳擬合,由此判定板材液壓成形后的真正力學性能是不夠的。正如之前報告所提及的,在液壓成形過程中最常用到的就是各向同性假設,此外大量的數(shù)值模擬也是很有必要的。相反,最優(yōu)化過程通過合適的有限元模型及合理的輸出變量,也可以得到板材溫熱液壓成形的最佳工作點。

      刊名:Materials and Design(英)

      刊期:2016年第91期

      作者:Gianfranco Palumbo et al

      編譯:李峻峰

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