基于响应面法数值试验的小半径弯管成形研究

发布时间：2017-11-17 19:36

  本文关键词：基于响应面法数值试验的小半径弯管成形研究

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【摘要】：由于船上空间限制,船用弯管往往具有很小的弯曲半径,更容易在弯制时产生减薄、起皱、扁平化的成形缺陷,造成生产困难。研究小半径弯管的成形过程,可为实际生产时的模具配置提供技术支撑。弯管成形时,一个成形指标的优化可能导致另一指标的恶化,影响成形的因素众多且存在交互作用。之前对于弯管成形的研究多探讨单个因素对于某一指标的影响趋势。本文采用响应面法对弯管过程进行分析,得到多因素共同作用下的成形指标变化、考察因素间交互作用并得到同时满足多重指标限制的因子合格区域。本文对某薄管的带芯球芯棒小半径弯制及某厚管的无芯球芯棒小半径弯制情况进行响应面法研究。考虑四个设计因子及起皱率、减薄率、扁平度三个成形指标,采用中心复合设计法制定试验方案,通过系列数值试验及拟合分析,获得指标的响应模型。分别给出成形的主要限制指标、因子影响规律及因子推荐取值,并基于有限元结果做出力学解释。获得同时满足三重指标的因子合格区域,并对模型拟合及优化效果进行验证。为了保证响应面分析所需系列数值试验的正确性与高效性,本文给出弯管过程有限元模拟的关键设置,并进行Abaqus功能及用户界面二次开发,形成覆盖前后处理及工作提交的弯管数值试验专用插件,实现快速生成系列模型、分析任务连续提交、自动计算指标并写入云图等实用功能,为弯管的响应面法研究服务。采用响应面法配合弯管数值试验插件,可以对弯管成形过程进行有效研究,获得对实际生产有指导意义的结论,所得满足多指标限制的因子区域可以直接供模具设置时参考。
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U671;U664.84

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本文编号：1197159