基于ABAQUS的多点成形参数化分析平台的设计与验证

发布时间：2017-09-21 19:15

  本文关键词：基于ABAQUS的多点成形参数化分析平台的设计与验证

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【摘要】：力-位移分控多点成形是本课题组在传统多点成形的基础上提出的一种新的多点成形技术。在这种成形技术中,上下基本体对位移和力分别控制,目标曲面不同时,上下基本体的位移-时间曲线和力-时间曲线也不相同。成形过程中,始终有稳定均匀的法向约束力作用在板材表面上,能够有效地控制板材的成形缺陷,特别是起皱。力-位移分控多点成形的这种特点给前处理建模和数值模拟工作带来很大困难:每个基本体都是独立运动的,且在成形过程中,每个基本体接触到板材后都随板材发生随动偏转。基本体和板材之间的接触位置在成形过程中也是发生变化的。本文主要研究基于ABAQUS的力-位移分控多点成形的参数化建模和数值模拟工作。借助Python语言对ABAQUS的多点成形建模过程进行二次开发,建立了多点成形的参数化分析平台。该参数化分析平台具有如下功能:(a)提供建模过程中所需参数的输入接口;(b)快速自动完成基本体和板材的组装建模工作;(c)快速准确定义接触条件,控制每个基本体的运动状态,完成网格划分;(d)完成多种模式的多点成形过程的建模和分析工作。利用该参数化分析平台对不同模式的多点成形过程进行了建模和模拟分析工作,来验证该参数化分析平台的效率和准确性。结果表明,该分析平台可以完成不同模式的多点成形的前处理建模工作并自动提交分析作业,整个过程具备一个合理的效率。为了进一步验证该参数化分析平台的功能,对不同参数的帆面的力-位移分控过程进行了模拟,研究了不同参数的帆面的回弹现象,同时进行了相应的帆面成形实验。将模拟结果和实验结果进行对比,结果表明,二者具有很好的一致性,进一步验证了该分析平台的准确性和效率。
【关键词】：多点成形 ABAQUS 建模 参数化
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP391.7;TG76
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-18
• 1.1 课题的研究背景与意义9
• 1.2 多点成形的技术特点9-10
• 1.3 力-位移分控多点成形10-12
• 1.4 多点成形建模分析12-13
• 1.5 多点成形数值模拟及参数研究现状13-15
• 1.6 课题研究意义15
• 1.7 主要研究内容15-18
• 1.7.1 前处理参数化建模16
• 1.7.2 参数化平台的验证16-18
• 第2章 多点成形参数化分析平台设计分析18-29
• 2.1 ABAQUS和Python简介18-19
• 2.1.1 ABAQUS简介18
• 2.1.2 Python简介18-19
• 2.2 多点成形方式分析19-24
• 2.2.1 概述19
• 2.2.2 多点模具成形分析19-22
• 2.2.3 力-位移分控多点成形分析22-24
• 2.3 多点成形的基本体调形量获取方式分析24-28
• 2.3.1 函数方程获取基本体调形量24-26
• 2.3.2 造型软件获取基本体调形量26-28
• 2.4 本章小结28-29
• 第3章 多点成形参数化分析平台的实现过程29-54
• 3.1 多点成形的建模流程29
• 3.2 ABAQUS二次开发方法概述29-32
• 3.2.1 ABAQUS中的脚本接口与ABAQUS/CAE的通信29-30
• 3.2.2 ABAQUS二次开发方法30-31
• 3.2.3 ABAQUS二次开发插件程序的实现方法31-32
• 3.3 多点成形建模的特征参数32
• 3.4 多点成形参数化建模过程32-53
• 3.4.1 Part模块的参数化建模32-36
• 3.4.2 Property模块的参数化建模36-39
• 3.4.3 Assembly模块的参数化建模39-42
• 3.4.4 Interaction模块的参数化建模42-46
• 3.4.5 Load模块的参数化建模46-51
• 3.4.6 网格划分51-53
• 3.4.7 参数化界面集成53
• 3.5 本章小结53-54
• 第4章 多点成形参数化分析平台功能验证54-63
• 4.1 概述54
• 4.2 基本算法的选择54-55
• 4.2.1 加载过程的显式算法54-55
• 4.2.2 卸载过程的隐式算法55
• 4.3 建模的基本参数设置55-57
• 4.3.1 基本体和板材的参数设置55-56
• 4.3.2 材料参数设置56-57
• 4.4 多点成形方式的建模分析验证57-62
• 4.4.1 传统多点模具成形57-58
• 4.4.2 力-位移分控多点成形58-59
• 4.4.3 基本体错点排列多点成形59-60
• 4.4.4 不同曲面的成形60-61
• 4.4.5 成形质量分析61-62
• 4.5 本章小结62-63
• 第5章 帆面半球铰式力-位移分控模拟与实验63-70
• 5.1 概述63
• 5.2 帆面模拟与实验63-69
• 5.2.1 帆面回弹分析63-64
• 5.2.2 帆面参数值64
• 5.2.3 不同参数a的帆面模拟与实验64-66
• 5.2.4 不同参数R的帆面模拟与实验66-68
• 5.2.5 不同成形力F的帆面模拟与实验68-69
• 5.3 本章小结69-70
• 结论70-72
• 参考文献72-76
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果76-78
• 致谢78

【参考文献】

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本文编号：896374