HRB400钢筋网片弯曲成形预测与回弹精度研究

为研究电阻点焊而成的HRB400钢筋网片弯曲回弹特性,基于弹塑性弯曲回弹理论,建立了残余应力引起的钢筋网片弯曲回弹数学模型,通过控制变量法设计并制作多张钢筋网片试验件进行弯曲回弹试验,研究了弯曲半径、弯曲角度和持荷时间3种工艺变量对HRB400钢筋网片弯曲回弹角的影响规律。

成形预测系统在汽车门板破裂预测中的应用

利用作者已开发的汽车覆盖件成形预测系统，针对一汽车车门内板的成形过程进行了模拟分析，并对其在试模过程中可能出现的破裂问题进行了预测。通过改变变形条件（压边力、凹模圆角半径），研究了它们对成形的影响，研究结果与实验基本一致。

复杂腔体铸造成形预测及工艺方法研究

复杂腔体铸造性能直接影响着高铁列车制动系统的安全性。以复杂腔体为研究对象,采用Anycasting软件对普通冒口和保温冒口的复杂腔体铸造成形过程进行数值模拟,得到复杂腔体缩松和缩孔分布,并对无冷铁和有冷铁时复杂腔体铸件金相组织展开研究,对铸件工艺进行改进。研究结果表明,保温冒口和外冷铁有利于消除或避免复杂腔体铸件缺陷,综合考虑球化率和白口倾向的影响,外冷铁厚度以10 mm为宜。

基于主成分分析的BP神经网络内螺纹冷挤压成形质量预测

根据冷挤压内螺纹成形中径、螺距、牙型半角和牙高率等来综合评定内螺纹的成形质量等级,并基于BP神经网络对其进行预测。在BP神经网络预测模型数据前处理过程中,采用主成分分析方法以提取影响内螺纹冷挤压成形质量的主要因素,消除各影响因素之间的线性相关性。试验结果表明,与传统的BP神经网络相比,采用该方法的BP神经网络模型,简化了网络结构,提高了收敛速度及预测精度,能准确实现内螺纹成形质量等级的预测,从而为内螺纹质量的检测提供了一条新途径。

板材拉伸破裂厚度分布及成形极限预测

对ST14钢板单向拉伸试件断口处的厚度进行了测量,获得其厚度分布和厚度梯度分布。从厚度变化和厚度梯度分布变化的角度对分散性失稳区和集中失稳区进行划分;分析了厚度分布非对称现象的成因。采用数值模拟的方法,分别得出了以失稳减薄率和破裂减薄率作为判据的成形极限图,经过与实验成形极限图的比较,失稳减薄率判更适于预测拉-压区成形极限,破裂减薄率能够对整个成形极限图范围内的曲线变化趋势进行预测。

基于神经网络和遗传算法的板材韧性断裂准则参数优化及成形极限预测

为有效预测AA7075-T6板材变形破裂问题,设计10种不同应力状态的板材拉伸试样,通过方程组法获取BP神经网络的样本数据,建立基于神经网络与遗传算法(BP+GA法)的韧性断裂准则参数预测模型,并依据方程组法最优试样组合方案以及优化后的断裂参数,绘制AA7075-T6板材成形极限曲线。通过缺口试样误差评估比较方程组法和BP+GA法的断裂预测精度,并应用半球形刚模胀形试验对方程组法和BP+GA法两种断裂参数标定方法绘制的成形极限曲线(FLC)进行验证。结果表明:方程组法筛选后的最佳试样组合方案接近于BP+GA法搜索得到的全局最优解;通过BP+GA法绘制的AA7075-T6板材理论成形极限曲线为成形极限实测数据点集的下轮廓,预测结果趋近安全;而缺少平面应变至双向等拉区域的试验样本导致理论FLC产生较大差距,从而反映了Lou-Huh准则参数求解对测试试样应力状态具有较高的敏感性。研究结果为高强铝板断裂理论参数分析和成形极限预测提供了借鉴和数据依据。

基于遗传算法优化BP神经网络的内螺纹冷挤压质量预测

为了预测不同工艺参数下的挤压扭矩、挤压温度及螺纹成形质量,基于MATLAB搭建了BP-GA神经网络预测模型,利用遗传算法对BP神经网络权值和阈值进行优化,使预测结果更加精确。结果表明:BP-GA神经网络预测模型对内螺纹冷挤压过程中的挤压扭矩、温度和牙高率的预测精度较高,挤压扭矩的试验值与预测值误差为10%~15%,挤压温度的试验值与预测值变化趋势一致,牙高率的试验值与预测值误差小于5%。该方法能够实现对内螺纹冷挤压过程中主要参数的预测,有效提高内螺纹挤压质量,降低实际加工成本。

基于SVM-PSO模型的机器人摆动立焊工艺优化研究

针对海洋钻井平台桩腿齿条用厚板Q690E高强钢,开展一系列不同焊接工艺参数下的机器人MAG摆动立焊工艺试验,研究不同焊接工艺参数对焊缝成形(余高和侧壁熔深)的影响规律。构建基于支持向量机(SVM)和粒子群算法(PSO)的焊缝形状预测模型,实现摆动立焊过程的工艺优化。结果表明,当摆动幅度为1.52 mm,摆动频率为1.3 Hz,停留时间为0.54 s时,能够获得最佳焊缝成形,即在保证尽量小的表面余高的同时,侧壁平均熔深较大,从而为厚板多层多道焊接焊道排布及获得良好成形的焊接接头提供指导依据。

TA2纯钛板的成形极限

为了探究TA2纯钛板的成形极限,通过电化学腐蚀方法印制网格,在室温下使用BCS-50AR板材试验机分别对厚度为0.5和0.8 mm的TA2纯钛板进行了Nakizima胀形试验。通过网格分析系统采集网格的畸变,获得材料的主、次应变,并绘制了TA2纯钛板在室温下的成形极限图。根据单位体积塑性功相等的原理改进了Hill48屈服准则,并求出了TA2纯钛板对应的各向异性系数。将M-K失稳准则和改进的Hill48屈服准则相结合,对TA2纯钛板的成形极限进行了理论预测,理论预测结果与试验结果基本吻合,但整体略低于试验结果。所做研究对于今后板料成形极限的研究提供了重要的研究方法,并且对实际生产具有着重要的工程应用价值。