正项级数比值判别法的极限形式的推广

针对比值判别法的极限形limx→∞un+1/un=q=1的不定情形,对比值判别法的极限形式进行推广,通过limx→∞(un/un+1)n=r可判定当比值判别法的极限形式中limx→∞(un+1/un)=q=1时,一些正项级数的敛散性.

基于M-K理论的NbTiAl合金高温成形极限曲线预测

目的NbTiAl合金在常温下的塑性较差,针对300℃时NbTiAl合金的成形性能进行研究,探究其在高温环境下的力学性能和成形极限,分析理论预测成形极限的可行性,为进一步研究铌合金性能和扩展其工程应用提供理论参考。方法采用高温单拉和高温成形极限试验,获得了NbTiAl板材在300℃的应力应变曲线及成形极限曲线,使用Swift硬化模型针对塑性变形段进行拟合,并采用M-K失稳理论,结合相应的材料本构模型,对NbTiAl合金在高温环境下的成形极限进行了理论预测,并与实验数据进行了对比。结果NbTiAl合金在300℃时的塑性应变阶段仍然具有加工硬化效应,在初始厚度不均度f_(0)为0.998时,得到的理论曲线与试验点在左侧拉-压区符合得较好,但对右侧拉-拉区的理论预测与试验结果相差较大。结论NbTiAl合金在300℃时具有较好的成形性,采用合适的不均匀度系数,利用M-K理论可以较好地预测NbTiAl合金高温成形极限曲线左侧拉-压区的极限应变,但对右侧拉-拉区域极限应变的预测结果误差较大。

贯通式Nakajima模型在预测不同厚度钢板成形性中的应用

在AutoForm中创建贯通式Nakajima模型,将钢板属性加载到模型中并仿真,分析了最大失效值随板厚增大时的变化趋势。结果显示,多数材料最大失效值均随厚度增大而降低,但存在以下3种不同情况:①常规深冲钢,如DC06在进行双向等拉、一般胀形及平面应变时,0.8 mm和1.6 mm厚时最大失效值偏低,而1.2 mm厚时最高;②特种深冲钢,如DC57D+Z钢,0.8 mm厚时最大失效值偏高,而其进行等向双拉和双拉胀形时,0.8、1.2mm厚时该值不变;③高碳合金钢,当屈服强度为280~400 MPa,最大失效值变化趋势呈现多样性,如HC340LA,对平面应变、类似单向拉伸或拉压变形,该值随厚度增大而降低,而对其他变形类型,随厚度增大先降低后升高,其中0.8 mm厚时该值最高,1.2 mm厚时最低,镀锌板HC340-590DPD-Z在发生双拉变形时,随厚度增大该值逐渐降低,而对于平面应变和接近单向拉伸的变形,1.2 mm厚时该值最高,HC340-590DP钢板在所有类型的变形中,该值均随厚度增大先降低后升高,其中1.2 mm厚时该值最低;④超高强度钢,如HC420-780DPD-Z,在发生双拉变形时,1.2 mm厚的最大失效值最高,对于副应变较大的变形,0.8、1.2 mm厚的该值接近且偏低,而对于非镀锌板HC420-780DP,该值随厚度增大均降低。

汽车桥壳液压胀形极限成形系数及胀裂判据

利用研制的集增压器、冲液器、滑动胀形模具于一体的超高压液压胀形装置,在普通液压机上进行汽车桥壳样件的液压胀形胀裂试验,绘制出液体胀形压力与管坯压缩量不同的匹配关系时(即不同加载路径)的胀形极限图,揭示出极限胀形系数与管坯轴向应变存在线性关系kr=1+δ5-1.72εz,并与材料断后伸长率δ5有关。给出管坯胀裂时的应变判据εn=δ5及应力判据σθ=2σb,即胀裂时管坯壁厚方向的应变等于材料的延伸率,环向应力等于材料拉伸强度的2倍。研究成果能为理论研究及工程应用提供依据。

薄壁管胀形成形极限分析及其数值模拟

采用成形极限理论及塑性失稳理论对薄壁管胀形成形极限进行了分析,提出了管材胀形破裂极限应变及极限胀形系数的计算理论。采用MARC软件对胀形过程进行模拟,并提出通过模拟获得胀形成形极限应变及极限胀形系数的方法。理论计算结果与模拟结果的比较表明理论值趋于安全。

板料应力成形极限判据的有限元分析程序

为了解决在板料成形有限元数值模拟中以依赖于加载路径的应变成形极限为判据所存在的问题,以板料塑性变形时所遵循的应力应变转换关系、H ill二次厚向异性准则为计算模型,基于有限元商用分析软件DYNAFORM,开发了用于板料塑性成形工艺的以应力成形极限为判据的有限元分析程序。利用该程序分析了两种拉深件的有限元数值模拟结果,实现了用应力成形极限图作为判据对板料成形极限的预测分析。所开发的以应力成形极限作为判据的有限元分析程序为分析多道次板成形的成形极限提供了新的手段。

汽车结构件内高压成形应力极限分析

由极限应力构成的应力成形极限图(FLSD)独立于应变路径,可作为复杂应变路径下成形极限的判据。通过标准成形极限实验获得3A21铝合金板材的成形极限图(FLD);由极限应力应变转换关系,将极限应变转换至主应力空间,建立对应的FLSD;采用LS-DYNA软件对方截面汽车结构件内高压成形过程进行了模拟,应用FLSD预测胀形过程中破裂的发生及极限成形压力。模拟结果与物理实验结果相吻合,证明FLSD可作为管材内高压成形等复杂应变路径下成形极限的判据。

冲压成形极限图虚拟试验

基于非线性有限元软件系统平台进行虚拟FLD试验,即通过数字建模虚化FLD试验装置及其试样,在不使用塑性失稳准则或断裂准则的情况下,利用数值模拟运算求解板材发生塑性失稳时的极限应变,并把这些应变拟合成相应的成形极限曲线(FLC)。虚拟FLC不仅与实测FLC之间具有比较接近的几何图形,而且彼此间的最大应变误差(Δε1、Δε2)仅为4%,因此从工程上讲,虚拟FLD试验具有替代或部分替代实测FLD试验的可能性。

管材流体压力成形三维成形极限图

成形极限图是一种评估单向拉伸到双向等拉应力范围内板料成形性能的有效手段。传统板料成形中,法向受到的应力远小于面内应力,所以,传统成形极限图是基于忽略法向应力而简化为平面应力状态的理论计算。该文论述了传统成形极限图以及现有的考虑法向应力影响的二维成形极限图在研究液压成形中流体压力影响时存在的缺陷与不足;同时,在二维成形极限图以及固体现实应力空间的基础上,建立了以法向流体压力p的函数f(p)为第三轴的三维成形极限图。该三维成形极限图不仅可以考虑液压成形中流体压力的影响,而且能够形象直观呈现出成形极限随流体压力的变化速率。

复合变形路径下的板材冲压成形极限应变(Ⅰ)——冲压成形极限应变的立论与解析

从4个方面就变形路径对成形极限图影响的研究现状进行综述,并进一步论述了复杂变形路径和单一变形路径的概念,以及基于Hill′48屈服准则的塑性应变几何关系。为了在任意复杂变形路径下计算冲压板材的失稳极限应变,提出"任意复杂变形路径均可简化为线性复合变形路径"、"板材的冲压成形能力亦即板材允许的极限厚度应变",以及"板材在线性复合变形路径下的冲压成形能力取决于其最终变形路径的应变比值"等3个工程简化假设,并对它们进行立论和诠释。同时基于这些假设,在板材承受线性复合变形路径和前后变形路径的应变主轴发生转动的条件下,解析和推导出计算冲压成形极限应变的理论公式。利用这些简化假设和理论公式,可以在任意复杂变形路径下计算板材的冲压成形极限应变并绘制其冲压成形极限图。

复合变形路径下的板材冲压成形极限应变(Ⅱ)——冲压成形极限应变的计算与试验

第Ⅰ部分提出"任意复杂变形路径均可简化为线性复合变形路径"、"板材的冲压成形能力亦即板材允许的极限厚度应变",以及"板材在线性复合变形路径下的冲压成形能力取决于其最终变形路径的应变比值"等三个简化假设,依据这些假设在线性复合变形路径以及应变主轴发生转动的条件下,推导出计算板材冲压成形极限应变的公式。根据这些假设和公式,首先计算出板材在初始变形分别为单向拉伸、平面应变和等双拉应变的二重线性复合变形路径作用下且应变主轴发生转动时的成形极限图(Forming limit diagram,FLD),然后通过一定的试验来验证和讨论这些计算结果。试验和讨论表明,根据这些假设和公式计算获取的FLD,与本文试验结果和某些文献报道的试验结果具有吻合性。此外,以往的研究大多从塑性力学或塑性物理方面解释了变形路径改变对FLD的影响,而这里则根据■等值曲线图,从塑性几何方面对变形路径改变FLD图形状态的现象做出了描述。

铝锂合金板材冲压成形极限研究

通过对 2 0 90 ,2 0 91和 80 90铝锂合金板材的冲压成形性能试验和杯突试验 ,获得了铝锂合金板材冲压成形极限图 。

金属塑性变形极限判据

研究出金属材料塑性变形极限判据 ,它为断裂力学和失效分析提供理论依据。利用这判据 ,裂纹尖端的临界应变和相应的临界应力可以确定。在板料成形中 ,拉应力下颈缩失稳的临界应变值可以定出。

板料真实成形极限的测定及其应用

采用带圆弧侧边板料的单向拉伸试验方法及工具显微镜厚度测量法测定了St14铝镇静钢板横向应变 (ε2 )较大时的真实成形极限 ,并折算成ε2 为 0 4时的真实成形极限FLD- 0 4 ,分析了FLD- 0 4 与常规单向拉伸试验性能的关系。

冲压加工新技术——第六讲 对翻边与胀形成形极限的预测

1.翻边与胀形的基本特点 翻边是将平板坯料或半成品工序件的某一部分沿一定的曲线翻成竖立边缘的成形方法。圆孔翻边是翻边的基本形式,见图1。在冲头的直接作用下,坯料的内环形（外孔径为d1、内径为d0）部分,逐新变成了竖边的直壁部分,冲头所对这个内环形区为变形区;而冲头侧边已成竖边的部分为传力区;

基于M-K模型的TA15钛合金高温成形极限

为了探究TA15钛合金高温环境下的成形极限,明确本构方程中参数对成形极限的影响规律,建立了考虑高温软化效应TA15钛合金高温环境下的本构关系,利用高温成形极限试验平台及M-K失稳理论对TA15钛合金板高温环境下的成形极限分别进行了试验测试及理论预测。理论预测结果表明当温度从800℃提升至880℃时,平面应变状态下的极限主应变由0.18提升至0.33。基于M-K失稳理论和建立的高温本构模型,分析了本构方程中的参数对成形极限的影响规律,结果表明提高加工硬化指数、速率敏感因子及减小软化因子,均可以提升应变强化率的大小,进一步延缓沟槽内应变状态趋于平面应变状态,从而提升理论成形极限曲线在应变空间中的位置。此外,理论计算结果表明速率敏感因子对成形极限曲线的左侧影响程度要大于其对右侧部分的影响,该现象主要归因于速率敏感因子对不同应变大小下的应变强化率的影响不同。

关于圆筒形件拉深成形极限的研究

本文通过分析拉深过程中圆筒形件凸缘部分的应力应变分布情况,推导出了筒形件拉深成形极限的预测式,通过与国外提出的三种预测式的对比和五种板材的室温拉深成形实验,验证了该预测式的正确性。结果表明:本文提出的圆筒形件拉深成形极限的预测式计算量小,精确度高,相对误差小于5%,能够较准确地预测板材的拉深成形极限。

液压胀形中薄板极限胀形高度H_L与力学性能间的相关性研究

应用数理统计中“后向消去法”建立了 9种板料极限胀形高度 HL 与力学性能间的相关性数学模型。指出 σs( σs/σb) ,δu( δ)和 HV对极限胀形高度 HL 影响显著 ,而 ΔR对其基本无影响 ;降低 σs( σs/σb)和 HV,提高 δu( δ)可提高极限胀形高度 HL。实验证实 ,所建立的相关性数学模型具有一定的实用价值。

评价薄钢板成形性的极限胀形高度法

阐述了薄钢板极限胀形高度法的测试原理和方法。指出用这种方法代替杯突试验法来评价薄钢板的成形性是合理的和可行的。