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板料成形仿真的起皱预测算法研究
| 论文题名： | 板料成形仿真的起皱预测算法研究 |
| 关键词： | 板料成形;起皱预测;压缩失稳理论;算法系统;有限元仿真 |
| 摘要： | 起皱是板料成形过程中一种常见的成形缺陷。它的存在不仅对成形件的质量、精度和模具的寿命有直接的影响，而且极有可能导致后续成形过程无法进行。因此对于起皱的预测就显得尤为重要。本文通过对起皱的机理、分类、研究方法的讨论，基于压缩失稳理论，利用能量法，研究失稳的屈曲和后屈曲过程，推导了微元起皱临界因子，结合搜索算法，建立了起皱的预测算法，并实现起皱预测的算法系统，达到了对板料起皱进行预测的目的。 首先，建立等参变换后的正方形四节点微元模型，基于能量法，推导求解单一微元屈曲临界因子的计算过程。利用VC++6.0实现单一微元临界因子的求解。采用有限元软件对方板对角拉伸实验进行仿真模拟，通过输出载荷-位移曲线和特征值曲线分别对仿真的合理性和预测算法的正确性进行验证。 其次，鉴于起皱的区域性且微元起皱临界因子受微元尺寸的影响较大，通过建立区域搜索算法以确定包含受压微元区域的最小起皱因子，作为受压微元的临界起皱因子。利用受压微元的相邻微元，组成由受压微元和相邻微元的搜索区域，将此区域作为一个微元求解临界起皱因子，遍历所有受压微元的搜索区域并以所有临界起皱因子的最小值作为受压微元最终的临界起皱因子，依此判断微元是否发生起皱。 最后，基于上述研究，实现了起皱预测的算法系统，输出起皱微元编号，预测起皱区域。 算法系统以VC++6.0为平台，结合OpenGL开发而成。利用有限元仿真模拟汽车覆盖件的冲压过程，将得到的仿真结果与预测算法得到的结果进行对比分析，验证了预测算法的可行性和实用性。 |
| 作者： | 刘红升 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 李迪;刘鑫明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东理工大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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