基于Unity3D温成形虚拟仿真实验的设计与开发

随着计算机技术及虚拟现实技术的迅速发展,各高校对一些实验项目进行虚拟化设计,进而改善学生多、设备不足或者实验风险高等教学状况。结合UG、3dsMax、Unity3D、Photoshop等计算机工具构建了温成形虚拟仿真实验平台,实现了以第一人称视角的实验场景漫游、温成形设备的运动以及实验交互操作,使学生在安全可控的环境中对温成形实验进行操作,更方便直观地掌握实验。

5083铝合金板在不同温度下的伸长率及拉胀成形极限

通过在不同变形温度和变形速率下进行单向拉伸实验,得到5083铝合金板材的伸长率变化规律,变形速率为1 mm·min^(-1)、变形温度为350℃时,伸长率达到最大值131%。运用Dynaform模拟5083铝合金板材在不同温度下的温成形实验,并利用自行设计的温成形实验装置进行实验验证,得到了不同温度下数值模拟和物理实验的成形极限图,对比发现:随着温度的增加,铝合金板的胀形极限增加,在300℃时材料的成形极限最高。最后,模拟了5083铝合金板材在不同温度下的温拉深破裂实验,并利用铝合金板温成形实验装置进行实验验证,得到了不同温度下的板料拉深极限直径,计算出不同温度下的极限拉深系数。研究表明,极限拉深系数随着温度的增加呈高-低-高的变化规律,5083铝合金板的温成形最佳温度为250℃。