板料柔性拉边成形与压边成形方式的比较

柔性拉边成形是在已有冲压成形工艺的基础上结合柔性拉形原理诞生的一种新型板料柔性成形方法。用柔性拉边技术代替传统压边技术,可实现球形件、鞍形件、盒形件、非规则曲面件及带凸台曲面件等三维曲面件的柔性成形。探讨柔性拉边成形原理及工艺,建立柔性拉边成形过程的有限元模型;为验证柔性拉边成形工艺的可行性和通用性,建立鞍形件多点模具成形及带凸台曲面件整体模具成形过程的有限元模型,通过对比分析拉边成形和压边成形方式,研究不同成形方式对板料起皱拉裂缺陷、应力应变分布、流动及回弹情况的影响。结果表明:压边成形时,板料容易产生起皱、拉裂等缺陷,较难得到高质量的成形件;而在相同条件下,采用拉边成形方式所得成形件应力应变分布均匀、回弹小,拉边力抑制起皱、拉裂等缺陷的产生,同时板料流动更均匀。

柔性拉边成形装置机架分析与设计

多夹钳式柔性拉边成形设备在工作过程中会出现机架变形,从而影响工件的成形精度。为此,针对尺寸为1.2×1.2 m的成形板材柔性拉边成形装置的机架进行结构分析与设计,以减少机架的变形,提高工件的成形精度。利用ABAQUS软件进行数值模拟,其中,模拟的约束条件通过相关计算获得。根据得到的机架及其筋板的应力和位移云图,分析不同方案结构的受力情况和变形量。最后,综合考虑质量、受力和位移等因素,对数据进行比较,选择合理的机架和筋板数据,为机架的改善提供理论依据。

柔性离散夹钳拉形工艺的数值模拟

介绍了柔性离散夹钳拉形机的特点,建立了柔性离散夹钳拉伸成形有限元模型。对球形面和鞍形面进行了数值分析,研究了拉形速度、摩擦因数和夹钳形状对成形结果的影响。数值模拟结果表明:在兼顾成形效率和精度的情况下,可选1m/s为拉形速度。润滑条件越好,成形件应力应变和厚度分布越均匀。与方形夹钳相比,圆形夹钳能有效改善过渡区和夹持区的流动状况,使应变更均匀,减薄量较小。通过实验验证了模拟的正确性,模拟结果对离散夹钳拉形机的优化设计以及实际板材拉形工艺具有指导价值。

管材多点柔性拉弯成形制件形状误差研究

针对型材三维成形易出现的凹陷、凸起等截面变形问题,在自主研发的拉弯成形装置基础上,选取矩形管状铝合金型材进行了多点柔性成形制件的形状误差研究,分析了制件横截面高度、宽度方向的变形沿制件长度方向的变化.结果表明:成形过程中,矩形管材制件的上、下表面发生内凹变形,随着制件由对称中心点向两侧对称长度的增加,凹陷率和内凹变形均增大,且上表面的内凹值略大于下表面内凹值;成形过程中,制件的内、外垂直表面出现外凸变形,并且随着对称中心点向两侧对称长度的增加,凸胀率和外凸变形量更大.

抗拉柔性铰链的理论建模及有限元分析

为了在保持转动刚度变化不大的情况下,使得LET(Lamina Emergent Torsion)柔性铰链能够适用于存在轴向载荷的场合,即拥有较大的轴向刚度,本文对LET的结构进行了适当改进,设计了一种新型柔性铰链——抗拉LET柔性铰链。基于抗拉LEMs(Lamina Emergent Mechanisms)柔性铰链结构,将整个抗拉LET柔性铰链等效为弹簧刚度模型,并对该弹簧刚度模型进行理论建模,得到封闭解。之后采用ANSYS软件,建立其有限元模型,分析其在转动载荷和轴向载荷两种不同场合下的形变,并同之前的理论模型进行比较。结果表明,采用弹簧刚度模型得到的等效刚度解与仿真分析结果较为一致,抗拉LET柔性铰链的弯曲刚度仅是传统LET柔性铰链的1.12倍,而拉伸刚度却是它的76.43倍。在弯曲刚度没有大幅变化情况下,抗拉LET柔性铰链的抗拉刚度明显增大,抗拉能力大大提高,表明抗拉LET柔性铰链的结构设计符合预期要求。

柔性三维拉弯成形工艺稳健设计

分析了型材柔性三维拉弯成形工艺的可控因素和不可控因素,提出了该工艺稳健分析优化设计方法。通过有限元模拟,对可控因素和不可控因素进行正交试验分析,找出了影响较大的因素。采用在减小回弹的基础上控制型材厚度变化率的综合质量损失为目标函数,用响应面模型对其进行函数拟合,然后利用遗传算法对目标函数进行稳健优化。试验验证结果表明:采用该方法进行稳健优化设计后,能够在满足约束条件的情况下有效减小综合质量损失。

离散夹钳柔性拉形机的研制及实验验证

针对整体平夹钳拉形机横拉时工件不易贴模和可调曲夹钳拉形机纵拉时人工调形夹钳费时费力的问题,提出一种离散夹钳柔性拉形的方法。从"离散化控制"的视角剖析离散夹钳柔性拉形机的工作机制和构造特征,并采用有限元方法对不同数量的离散夹钳和夹钳结构形状对拉形件的应变分布、板厚变化和夹持面形状进行了数值模拟研究,最后采用自制的离散夹钳拉形机对球形件进行了相关工艺的实验验证。结果表明:离散夹钳柔性拉形机成形的工件质量满足生产要求,实验结果与数值模拟的结果基本吻合。

水平柔性拉筋式重力墙-坡体地震整体稳定性分析方法

为合理分析水平柔性拉筋式重力墙-墙后坡体地震整体稳定性,考虑坡顶条形均布荷载作用以及拉筋拔出和拉断两种破坏模式,采用拟静力法与分区水平条分及斜条分极限平衡法,基于Fellenius法与简化Bishop法的条间力假定,推导了相应的墙-坡地震整体稳定系数计算公式,并通过数值模拟方法对不同水平地震影响系数的情况予以验证,且讨论了墙后填土与地基土的内摩擦角及黏聚力、筋带间距、长度及其极限拉力对墙-坡地震整体稳定性的影响特征。实例分析结果表明,简化Bishop法与数值模拟得到的墙-坡地震整体稳定系数较为接近,比Fellenius法的结果约高出6%;墙-坡地震整体稳定系数随填土及地基土抗剪强度参数的增大呈近似线性增大,随筋带拉力及顶层筋带长度在一定范围内的增加呈非线性增大,随筋带竖向间距的增大呈非线性减小;理论方法与数值模拟得到的潜在滑面也较为一致。

蒙皮件可变型面模具柔性拉形工艺的研究

针对传统飞机蒙皮件实体模具拉形工艺费用高的问题,提出一种采用可变型面模具进行蒙皮件柔性拉形的先进方法。介绍了可变型面模具的结构组成,阐述了3种模具调形方式的工作原理与特点,以球形件为研究对象,研究了不同的模具离散模式和基本体冲头尺寸对拉形件局部变形和形状误差的影响规律。研究表明:弹性垫的厚度是基本体冲头方体边长的1.25倍时,既能有效地抑制工件的局部变形,又能保证工件的成形精度;对于厚1 mm、曲率半径为1 500 mm球形件,成形精度要求为0.5 mm以下,选择基本体离散排布矩阵为32×40满足生产要求。

水平柔性拉筋式重力墙地震土压力拟静力分析方法

水平柔性拉筋式重力墙是一种新型耐震结构,为研究墙后地震土压力,运用拟静力法并基于塑性极限分析上限原理,采用平面滑动破坏机构,考虑拉筋拔出和拉断两种破坏模式,推导墙后地震土压力的计算公式,并通过数值模拟方法进行验证,且讨论了填土内摩擦角、黏聚力、墙背外摩擦角、拉筋间距、极限拉力以及拉筋长度对地震土压力的影响特征。实例分析结果表明:随填土强度参数的增大地震土压力总体呈非线性减小,墙背外摩擦角对地震土压力的影响较小;随拉筋竖向间距增大,土压力呈非线性增大,但增幅渐小;拉筋极限拉力达到一定值后,对土压力没有影响;随拉筋长度在一定范围内的增加,墙后土压力逐渐减小。

柔性张拉薄膜可展开空间天线研究现状与发展趋势

柔性张拉薄膜可展开天线是将柔性电子、柔性薄膜材料、柔性结构和柔性展开技术融合创新的一种具有广泛应用前景的大型可展开空间天线,具有轻质、高展收比、高增益和波束灵活的特点,可有效满足遥感、通信、深空探测卫星的特殊需求。阐述了柔性张拉薄膜可展开天线的特点与研究现状;对空间薄膜天线研制的基础理论及综合测试方法进行了总结;结合具体工程问题,论述了大型可展开空间薄膜天线研制所需要解决的关键技术难题,并进一步分析了薄膜天线的技术发展趋势。

内置式平面抗拉柔性铰链的建模及分析

针对内置式LET(Lamina Emergent Torsion)柔性铰链轴向抗拉刚度低的问题,提出了一种内置式平面抗拉柔性铰链。首先全面考虑铰链各部分的变形特点,设计了内置式平面抗拉柔性铰链的结构形式;其次利用弹簧刚度模型推导了该柔性铰链弯曲等效刚度与抗拉等效刚度的理论计算模型,并通过设计实例的有限元仿真分析结果和理论计算值的对比,验证了上述理论模型的正确性;最后,将内置式LET柔性铰链和内置式平面抗拉柔性铰链的弯曲刚度及抗拉刚度进行比较。结果表明,在结构参数相近的前提下内置式平面抗拉柔性铰链的弯曲刚度仅是内置式LET柔性铰链的1.179倍,但抗拉刚度在其57.821~89.496倍之间。这意味着,内置式平面抗拉柔性铰链的抗拉刚度在弯曲刚度没有明显变化的情况下有显著提高。该铰链的性能完全与预期相符。

基于磁流变弹性体的柔性拉深模及可行性研究

传统拉深模在拉深时常造成工件的起皱、拉裂。基于此,提出了一种基于磁流变弹性体的柔性拉深模,介绍了该柔性拉深模的结构和工作原理,并对其核心部件磁流变弹性体组件进行了内部磁场模拟,得到了外加不同电流下其内部的磁力线分布和磁感应强度;采用自行开发的磁流变法向力测试仪研究了磁流变材料的法向力。研究结果表明,随外加电流变化,磁流变材料的可控法向力效应明显。这验证了基于磁流变弹性体的柔性拉深模设计的可行性与合理性。

铝合金型材三维多点柔性拉弯工艺研究

该文通过对三维多点柔性拉弯成型案例展开系统研究,运用了有限元模拟分析方法,从拉弯成形预拉、补拉、多点模具头体数量与摩擦系数设计了四因素四水平正交试验。经ABAQUS软件模拟,得出最优化参数组合:1.0%L预拉量、0.8%L补拉量,12个多点模具头体数量和0.15摩擦系数。得出了渐进式加载增量成形,对二维、三维弯曲成形较适用,通过有限元模拟对拉弯成形的制件质量精准预测,提高了工艺控制效果,减少了试验次数并缩减了试验时间,降低了成本。

橡皮柔性成型拉伸模的设计与研究

论文对比了刚性拉伸和柔性拉伸的优缺点；柔性拉伸成型性分析；橡皮柔性拉伸模的设计特点及价值等。在很大程度上提高了工人的工作效率及降低了工人劳动强度，提高了产品零件的准确性。

柔性拉筋式重力墙地震土压力计算方法研究

为有效确定地震荷载作用下柔性拉筋式重力墙的土压力,基于塑性极限分析上限法及拟静力法,采用对数螺旋面作为滑裂面,通过对挡墙后填土进行内能耗散功率与外力功率的计算,建立了拉筋式重力墙地震土压力分析模型。通过算例分析,对比数值模拟与研究提出的算法结果,验证了所提出算法的合理性,并就填土及拉筋的相关参数对地震土压力的影响进行了讨论。结果表明:随着填土强度参数的增加,地震土压力呈非线性减小;土压力随着土工格栅间距的增大而呈非线性增大;随着顶层拉筋长度的增加,土压力呈非线性减小趋势;当顶层拉筋长度大于10 m时,土压力值基本不变。

柔性吊杆成桥张拉力的确定及张拉工艺的改进

文章以实际工程为例,首先对采纳成桥索力的看法进行了阐述,其后对柔性吊杆系杆拱桥成桥索力的确定方法及张拉工艺的改进进行了分析讨论,工程施工后满足了施工要求,可为类似工程提供借鉴。