积累·筛选·精加工——编写《钣料冷压成形原理》的点滴体会

钣料冷压成形原理(以下简称冷压原理)是飞机制造专业的一门必修课。因为这门课同时具有较强的理论性和实践性,所以从1952年建立专业以来,一直被当作探讨教学改革的重点研究和实践对象。从讲课、作业到实验,不少同志为完善这门课程付出了辛勤的劳动,倾注了不少心血,做出了宝贵的贡献。我们编写的《冷压原理》出版以后。

激光强化温度场的数值模拟与校验

采用MSC .Marc非线性有限元软件 ,对激光强化过程中的温度场进行数值模拟 ,分析了能量密度的变化对激光强化效果的影响。通过温度传感器测量激光强化时材料表面温度的变化来验证数值模拟的结果。模拟值与实测值基本吻合。结果表明 。

NURBS曲面的有限元网格三角剖分

主要介绍一种ＮＵＲＢＳ曲面的有限元网格三角剖分算法。首先讨论ＮＵＲＢＳ曲面的离散算法，接着在此基础上，提出了利用网格前沿技术剖分ＮＵＲＢＳ曲面的算法。

人工神经网络技术在板料激光弯曲中的应用

基于人工神经网络基本理论,建立在板料激光弯曲中预测材料表面最高温度、弯曲角度的BP网络模型。借助于MATLAB仿真软件中的神经网络工具箱作为开发平台,将试验样本数据和经过试验验证的数值计算结果作为补充的样本数据用于BP网络的训练,利用训练好的BP网络对非线性的样本数据规律进行拟合,实现激光加工工艺参数的优化,为实际生产和加工提供有效的依据。

轴对称零件拉深过程中的最小无皱压边力

对于轴对称零件的突缘变形区，运用能量法和二维折线式变位函数，计及材料常数ｎ，ｒ值和板厚变化，揭示了拉深中最小无皱压边力的变化规律。指出其最大值明显滞后于突缘变形最大径向拉力的发生时刻，突破了两者基本上同时发生的传统结论。计算结果与实验数据符合良好。

汽车覆盖件成形中拉延筋约束力的模拟计算

通过拉延筋基本单元模拟试验，对板料在筋内变形机理、压边力和筋的几何参数对拉延筋约束力的影响规律，拉延筋约束力随模具包角变化的规律及板料拉过筋时的变形情况进行了研究，建立了拉延筋约束力计算模型。

薄板激光弯曲温度场的数值模拟与校验

采用MSC .Marc非线性有限元软件 ,对薄板激光弯曲过程中的温度场进行了数值模拟 ,得到了引起薄板激光弯曲变形的温度场的变化规律 .通过温度传感器测量与激光扫描线相对应的薄板下表面温度变化的规律来验证数值模拟的结果 .模拟值与实测值基本吻合 ,表明数值模拟结果可作为激光加工工艺参数选择的依据 .

板料激光成形技术

介绍了一种利用激光作为热源使金属板料在无模具下发生热塑性变形的新的成形加工方法。综述了在激光加工条件下板料的成形机理、有关研究结果、可能的应用领域及国内外发展现状。

伸展成形中冷轧板面粗糙度对应变集中的影响

本文根据扫描电镜图象研究了钢板表面粗化的机制,用平底凸模胀形做成形试验。测试了钢板在不同应变状态与变形程度特别是极限状态下的表面粗糙度,并用划痕毛料考察了表面局部缺陷对变形失稳的影响。

专家系统技术在覆盖拉延件工艺设计中的应用研究

阐述在覆盖拉延件工艺要领设计中，专家系统技术研究的必要性和应用前景。以人机一体化思想为指导，提出系统的总体结构，并结合覆盖拉延件要领设计的特点，对零件信息特征建模、面向对象知识库等关键实现技术进行论述。

板材拉伸成形中损伤、失稳与成形极限曲线的建立

失稳理论是建立成形极限曲线（ＦＬＣ）的理论基础。本文论述了ＦＬＣ理论研究中存在的问题。指出：一般出厂板的表面状况不会影响板材的集中失稳；板内损伤平面应变时最严重。双拉时，板内损伤的积累、发展，导致应力状态向平面应变漂移；拉压时，载荷失稳后引起的双拉，也会导致平面应变。因此平面应变状态的出现是双拉与拉压状态板材集中失稳的共同原因。在此基础上提出了建立ＦＬＣ的统一的模型。试验结果表明，新模型优于Ｍ－Ｋ理论。

汽车覆盖件拉延筋的单元模拟试验研究

通过拉延筋基本单元模拟试验，揭示了板料在拉延筋内的变形机理和变形特点；得到了筋的几何参数、压边力和模具包角对拉延筋约束力的影响规律，筋的圆角半径越小，拉延筋约束力越大，压边力和模具包角与拉延筋约束力呈线性递增关系；同时，建立了新的拉延筋约束力计算模型，计算结果和实验结果基本一致，该模型可供覆盖件成形数值分析建立边界条件时参考．

薄钢板塑性成形损伤与断裂

本文用宏观与微观相结合的方法,试验研究了冷轧薄钢板在不同应变此ρ(=ε_2/ε_1)下的损伤演变过程。发现薄板的表面损伤有三种不同的形成机制:卽孔洞的形核、长大;晶面滑移和表面晶粒转动。内部损伤存在两种演变机制:当材料-0.5≤ρ<0范围内成形形时,主要损伤机制是孔洞长大;随应变比ρ由零转向1,裂纹扩展逐渐发展成为主要损伤演变机制。文中给出了一种新的损伤断裂几何模型。指出拉伸断裂是表面与内部损伤共同作用的结果。

成形极限曲线的新概念

失稳理论是成形极限曲线（ＦＬＣ）的理论基础。本文论述了ＦＬＣ理论研究中存在的问题。研究指出：一般出厂板的表面状况不会影响板料的集中失稳；板内损伤平面应变时最严重；双拉时，板内损伤的积累、发展，导致应力状态向平面应变漂移；拉压时，载荷失稳后引起的双拉，也会导致平面应变。因此平面应变状态的出现是板料集中失稳的共同原因。在此基础上，建立了ＦＬＣ左右两半部统一的模型。新模型与试验结果符合良好，优于Ｍ－Ｋ理论。

人工神经网络在覆盖拉延件要领设计中的应用

结合覆盖拉延件的特点，分析了在工艺要领设计中应用人工神经网络的必要性和可能性，同时对隐层节点数、网络权重总数及样本总数之间的关系提出了一些看法。

遗传算法在覆盖件拉延筋参数优化中的应用

指出拉延筋几何参数 (拉筋高度、拉筋圆角 )是影响拉延筋阻力的主要因素。提出在拉延成形中 ,拉延筋、凹模圆角参数设计需满足拉延筋各几何参数间的约束、筋参数变化约束以及“协同变化”原则。将遗传算法应用于拉延筋几何参数的优化设计 ,并用实例验证。

基于ANN/GA的汽车覆盖拉延件要领设计专家系统

提出了要领设计的新概念， 即通过该环节为汽车覆盖拉延件成形的有限元模拟提供初始条件， 分析了要领设计的必要性和特点。提出将流入量 （从压料面下进入凹模型腔的局部材料线素长度） 作为衡量局部成形阻力的指标。通过人工神经网络由覆盖件侧壁高度得到局部流入量， 将其添加在拉延件轮廓 （在成品件上添加工艺补充得到） 外侧， 即得初始毛料外形。把拉延筋的设计原则转化为约束条件， 将遗传算法和神经网络用于拉筋及凹模圆角几何参数的优化设计。另外还阐述了特征建模、面向对象知识库的应用。

轴对称零件拉深过程中的最小无皱压边力

对于轴对称零件的突缘变形区，运用能量法和二维折线式变位函数，计及材料常数ｎ、ｒ值和板厚变化，揭示了拉深中最小无皱压边力的变化规律．指出其最大值明显滞后于突缘变形最大径向拉力的发生时刻，突破了两者基本上同时发生的传统结论．

河北万全煤田含煤地层及煤质特征探讨

冀西北地区发育有一系列中生代含煤盆地,其中万全白垩纪煤田累计查明煤炭资源量约达10亿t。以往地质勘查成果显示本区煤类均为褐煤,经济价值低。根据近年李虎庄区煤炭普查成果,该区原煤干燥无灰基挥发分(Vda)f均大于37%,透光率(PM)平均58.77%,最大可达72%,按《中国煤炭分类国家标准》(GB/T 5751—2009),煤类划归长焰煤(CY)。煤质的变化引起了河北省煤田地质学界的极大关注,同时引发了对万全含煤地层时代归属、煤类分区等问题的讨论。依据煤层及顶底板孢粉样品分析结果,将含煤地层暂定为早白垩世早期的西瓜园组。

人工神经网络技术在成形模具表面激光强化中的应用

基于人工神经网络基本理论 ,建立在成形模具表面激光强化中预测材料表面最高温度、强化效果的 BP网络模型。借助于 MATL AB仿真软件中的神经网络工具箱作为开发平台 ,将试验样本数据和经过试验验证的数值计算结果作为补充的样本数据用于 BP网络的训练 ,利用训练好的 BP网络对非线性的样本数据规律进行拟合 ,实现激光加工工艺参数的优化 ,为实际生产和加工提供有效的依据。