轨道车辆小弯梁零件成形过程模拟及工艺仿真模块开发
发布时间：2021-06-06 15:40
随着轨道交通行业的快速发展,人们对轨道车辆小弯梁的制造质量提出了新的要求。有限元法作为一种数值模拟方法,凭借其强大的非线性问题、复杂边界条件问题求解能力,在轨道交通行业得到了广泛应用。采用有限元法进行轨道车辆小弯梁成形过程的数值模拟及工艺参数优化,能够降低时间成本与生产成本。研究了小弯梁所用材料的成形性能,通过单向拉伸试验确定小弯梁所用材料的基本力学性能参数值,推导了该材料在屈服准则以及断裂准则中涉及的参数。进一步地分析研究了轨道车辆小弯梁的成形过程,利用Abaqus软件对该零件的成形过程进行数值模拟,分析其成形性能。通过总结小弯梁成形的有限元分析过程,基于Python语言,对Abaqus软件的前、后处理功能进行了二次开发,设计了适用于轨道车辆小弯梁成形有限元分析的工艺仿真模块,实现快速建立小弯梁成形过程有限元模型、快速输出减薄率云图、输出截面参数等功能。通过对轨道车辆小弯梁成形过程的分析研究,设计小弯梁成形工艺参数的优化方案,并利用所开发的仿真模块提高成形仿真的分析效率。通过分析不同工艺参数对小弯梁成形结果的影响,确定了可优化的工艺参数变化范围。其次,考虑各工艺参数之间的共同作用,利...
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
小弯梁装配关系
形状不满足设计需求等缺陷。件中的常见缺陷。通常情况下，断裂分为微观、宏观了细微的裂纹，这些裂纹难以用肉眼识别，但已破坏；宏观断裂是指成形件已出现肉眼可见的裂纹和断裂生微观断裂，而过度的平面内拉应力可导致板料出现的主要原因。在实际成形中，宏观断裂可由肉眼判断判别该成形件是否发生了微观断裂，这对于后需工序。差状误差是由多种因素引起的，如初始毛坯形状差异较如果实际成形后的小弯梁尺寸形状误差较大，在后续上等情况。图 1.2 所示为小弯梁零件出现了尺寸形状可以通过调整毛坯形状或调整毛坯尺寸的方式减小尺工艺参数的方式改善小弯梁的成形质量。
第二章 小弯梁材料成形性能研究2.1 引言为研究小弯梁的成形性能，首先需要对小弯梁材料的成形性能进行分析。在小弯梁零件的成形过程中，材料涉及到弹塑性变形且变形到达一定程度会发生断裂缺陷。本章将对小弯梁常用材料 Q310NQL2 的屈服准则及断裂准则进行一定的研究，通过小弯梁拉伸试验获得的数据，计算获取该材料的塑性应力应变数据以及不同的断裂准则涉及到的参数。2.2 小弯梁材料拉伸试验板料的材料参数是板料成形过程的有限元仿真模拟中必不可少的条件。Q310NQL2 是耐候钢的一种，具有良好的成形性能与耐大气腐蚀性，常用于轨道车辆结构件的制造。板料的塑性应力应变数据一般通过拉伸试验获取。根据 GB/T228.1-2010《金属材料拉伸试验第 1 部分：室温试验方法》，取拉伸试样形状尺寸如图 2.1 所示[37]，单位 mm；实际试样见图 2.2。
【参考文献】：
期刊论文
[1]新型动车组小弯梁制作工艺[J]. 解瑞豹. 金属加工(冷加工). 2018(08)
[2]基于正交试验的车身加强板拉延成形多目标优化[J]. 苟春梅,董静. 锻压技术. 2018(05)
[3]基于Dynaform的小弯梁成形分析[J]. 张勇,张杰,万景元,桑弘鹏. 金属加工(冷加工). 2018(03)
[4]汽车后立柱外板成形工艺分析及多目标优化[J]. 刘杰,周杰,李世山,向荣,张珂珉. 兵器材料科学与工程. 2018(02)
[5]车顶小弯梁成形工艺[J]. 鲁万彪,李国苹,解瑞豹. 金属加工(冷加工). 2016(S1)
[6]基于Abaqus的弯管成形数值优化插件开发[J]. 温馨,刘俊,肖龙飞,邹双桂,唐文勇. 计算机辅助工程. 2015(06)
[7]轨道交通装备制造新风尚[J]. 卢燕明. 金属加工(冷加工). 2014(17)
[8]弯梁板材冲压成形仿真分析及工艺改进[J]. 谢秉顺,朱健军,鲁万彪,唐晶晶,艾国平,卢文壮. 现代制造工程. 2013(11)
[9]参数求解方法对屈服准则的各向异性行为描述能力的影响[J]. 王海波,万敏,阎昱,吴向东. 机械工程学报. 2013(24)
[10]基于正交试验的板料冲压成形工艺参数优化[J]. 闫盖,郑燕萍,张文彦,何镇罡. 热加工工艺. 2013(17)
博士论文
[1]一种新型实体壳单元及其板料冲压全工序仿真算法[D]. 李巧敏.华中科技大学 2016
[2]应力成形极限在板料成形分析中的应用基础研究[D]. 陈明和.南京航空航天大学 2008
硕士论文
[1]基于动态GABP模型的板料成形多目标优化及稳健设计[D]. 杨威.南昌航空大学 2018
[2]汽车后门外板成形仿真分析及工艺参数优化[D]. 栾彭翔.山东大学 2018
[3]城轨车门角件拉延成形数值模拟研究[D]. 何玲玲.吉林大学 2017
[4]DP980超高强钢B柱内部加强板冲压成形数值模拟研究[D]. 刘亚楠.吉林大学 2017
[5]弧形板冲压成形及其精度控制研究[D]. 童琳.哈尔滨工业大学 2016
[6]板料成形极限理论预测与应用[D]. 朱巍峰.燕山大学 2016
[7]基于ABAQUS的橡皮囊成形仿真系统开发[D]. 庄璐玮.南京航空航天大学 2016
[8]铝合金板料成形极限预测及数值模拟研究[D]. 江仲海.吉林大学 2015
[9]轨道车辆车体顶端板拉延成形工艺模拟研究[D]. 仝晓辉.吉林大学 2014
[10]曲面翻边件的数值模拟及工艺参数优化研究[D]. 肖夏.南昌大学 2013
本文编号：3214673
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
小弯梁装配关系
形状不满足设计需求等缺陷。件中的常见缺陷。通常情况下，断裂分为微观、宏观了细微的裂纹，这些裂纹难以用肉眼识别，但已破坏；宏观断裂是指成形件已出现肉眼可见的裂纹和断裂生微观断裂，而过度的平面内拉应力可导致板料出现的主要原因。在实际成形中，宏观断裂可由肉眼判断判别该成形件是否发生了微观断裂，这对于后需工序。差状误差是由多种因素引起的，如初始毛坯形状差异较如果实际成形后的小弯梁尺寸形状误差较大，在后续上等情况。图 1.2 所示为小弯梁零件出现了尺寸形状可以通过调整毛坯形状或调整毛坯尺寸的方式减小尺工艺参数的方式改善小弯梁的成形质量。
第二章 小弯梁材料成形性能研究2.1 引言为研究小弯梁的成形性能，首先需要对小弯梁材料的成形性能进行分析。在小弯梁零件的成形过程中，材料涉及到弹塑性变形且变形到达一定程度会发生断裂缺陷。本章将对小弯梁常用材料 Q310NQL2 的屈服准则及断裂准则进行一定的研究，通过小弯梁拉伸试验获得的数据，计算获取该材料的塑性应力应变数据以及不同的断裂准则涉及到的参数。2.2 小弯梁材料拉伸试验板料的材料参数是板料成形过程的有限元仿真模拟中必不可少的条件。Q310NQL2 是耐候钢的一种，具有良好的成形性能与耐大气腐蚀性，常用于轨道车辆结构件的制造。板料的塑性应力应变数据一般通过拉伸试验获取。根据 GB/T228.1-2010《金属材料拉伸试验第 1 部分：室温试验方法》，取拉伸试样形状尺寸如图 2.1 所示[37]，单位 mm；实际试样见图 2.2。
【参考文献】：
期刊论文
[1]新型动车组小弯梁制作工艺[J]. 解瑞豹. 金属加工(冷加工). 2018(08)
[2]基于正交试验的车身加强板拉延成形多目标优化[J]. 苟春梅,董静. 锻压技术. 2018(05)
[3]基于Dynaform的小弯梁成形分析[J]. 张勇,张杰,万景元,桑弘鹏. 金属加工(冷加工). 2018(03)
[4]汽车后立柱外板成形工艺分析及多目标优化[J]. 刘杰,周杰,李世山,向荣,张珂珉. 兵器材料科学与工程. 2018(02)
[5]车顶小弯梁成形工艺[J]. 鲁万彪,李国苹,解瑞豹. 金属加工(冷加工). 2016(S1)
[6]基于Abaqus的弯管成形数值优化插件开发[J]. 温馨,刘俊,肖龙飞,邹双桂,唐文勇. 计算机辅助工程. 2015(06)
[7]轨道交通装备制造新风尚[J]. 卢燕明. 金属加工(冷加工). 2014(17)
[8]弯梁板材冲压成形仿真分析及工艺改进[J]. 谢秉顺,朱健军,鲁万彪,唐晶晶,艾国平,卢文壮. 现代制造工程. 2013(11)
[9]参数求解方法对屈服准则的各向异性行为描述能力的影响[J]. 王海波,万敏,阎昱,吴向东. 机械工程学报. 2013(24)
[10]基于正交试验的板料冲压成形工艺参数优化[J]. 闫盖,郑燕萍,张文彦,何镇罡. 热加工工艺. 2013(17)
博士论文
[1]一种新型实体壳单元及其板料冲压全工序仿真算法[D]. 李巧敏.华中科技大学 2016
[2]应力成形极限在板料成形分析中的应用基础研究[D]. 陈明和.南京航空航天大学 2008
硕士论文
[1]基于动态GABP模型的板料成形多目标优化及稳健设计[D]. 杨威.南昌航空大学 2018
[2]汽车后门外板成形仿真分析及工艺参数优化[D]. 栾彭翔.山东大学 2018
[3]城轨车门角件拉延成形数值模拟研究[D]. 何玲玲.吉林大学 2017
[4]DP980超高强钢B柱内部加强板冲压成形数值模拟研究[D]. 刘亚楠.吉林大学 2017
[5]弧形板冲压成形及其精度控制研究[D]. 童琳.哈尔滨工业大学 2016
[6]板料成形极限理论预测与应用[D]. 朱巍峰.燕山大学 2016
[7]基于ABAQUS的橡皮囊成形仿真系统开发[D]. 庄璐玮.南京航空航天大学 2016
[8]铝合金板料成形极限预测及数值模拟研究[D]. 江仲海.吉林大学 2015
[9]轨道车辆车体顶端板拉延成形工艺模拟研究[D]. 仝晓辉.吉林大学 2014
[10]曲面翻边件的数值模拟及工艺参数优化研究[D]. 肖夏.南昌大学 2013
本文编号：3214673
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