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基于DEFORM-3D的铝合金锻造成形过程的计算机优化研究 被引量:10
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作者 葛玮 徐卫红 邹珺 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2014年第23期128-131,共4页
针对某航空弧形锻件的形状特点,结合实际生产提出一套成形工艺方案。利用有限元数值模拟软件DEFORM分析了预制坯形状对成形的影响和成形过程的2个阶段,并对锻造速度、摩擦因数、始锻温度对终成形载荷的影响规律进行了研究。通过分析和... 针对某航空弧形锻件的形状特点,结合实际生产提出一套成形工艺方案。利用有限元数值模拟软件DEFORM分析了预制坯形状对成形的影响和成形过程的2个阶段,并对锻造速度、摩擦因数、始锻温度对终成形载荷的影响规律进行了研究。通过分析和研究得出了合理的坯件形状及成形工艺参数,消除了可能出现的缺陷,并有效地降低了成形载荷。研究结果得到了验证。 展开更多
关键词 有限元模拟 预制坯优化 工艺优化
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基于变形均匀性的锻造预成形优化系统集成 被引量:5
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作者 赵新海 赵国群 +1 位作者 王广春 王同海 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2005年第1期42-44,共3页
预成形优化设计在锻造工艺设计中得到了广泛的应用,锻件的变形均匀性是衡量锻件质量的一个重要指标,提高锻件的变形均匀性以提高锻件的综合质量。本文以提高锻件变形均匀性为优化设计目标,采用基于灵敏度分析的正向模拟优化法对锻造过... 预成形优化设计在锻造工艺设计中得到了广泛的应用,锻件的变形均匀性是衡量锻件质量的一个重要指标,提高锻件的变形均匀性以提高锻件的综合质量。本文以提高锻件变形均匀性为优化设计目标,采用基于灵敏度分析的正向模拟优化法对锻造过程的预成形模具形状优化系统集成进行了研究,给出了目标函数、设计变量及其灵敏度的表达形式,解决了优化模拟过程中的网格再划分问题,给出了优化系统的流程图并编制了相应的程序,最后,给出了一个优化设计的数值算例,取得了较好的优化效果。 展开更多
关键词 锻造 预成形优化 系统集成
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应用基于FEM的预成形最优化方法提高锻件变形均匀性 被引量:6
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作者 杨艳慧 刘东 +1 位作者 罗子健 闫世成 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期764-767,共4页
锻件变形分布不均匀将导致锻件各部位的组织和性能产生很大差异。应用基于正向有限元数值模拟和最优化方法进行坯料预成形设计的新方法,可显著提高锻件各部位的变形均匀性。首先介绍了以提高锻件变形分布均匀性为目的的坯料预成形最优... 锻件变形分布不均匀将导致锻件各部位的组织和性能产生很大差异。应用基于正向有限元数值模拟和最优化方法进行坯料预成形设计的新方法,可显著提高锻件各部位的变形均匀性。首先介绍了以提高锻件变形分布均匀性为目的的坯料预成形最优化方法的基本原理,并针对典型的IN718合金涡轮盘锻件进行了坯料预成形设计。给出了预成形坯料与普通圆柱坯料的对比结果,并进行了相应的试验验证。结果表明,应用这种方法对IN718合金涡轮盘锻件进行坯料预成形设计,可使盘锻件各部位变形均匀性明显改善。 展开更多
关键词 预成形最优化 有限元 IN718合金 涡轮盘锻件 变形均匀性
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基于刚粘塑性有限元模拟的汽轮机叶轮模锻的预成形优化 被引量:6
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作者 胡自化 杨端光 +1 位作者 李益锋 张平 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2007年第4期482-486,共5页
针对汽轮机叶轮模锻的预成形设计,本文建立了以打击能耗最低和模具作用载荷最小为目标函数,以完全填充为约束条件,以坯料初始高径比为优化变量的预成形坯料优化方案。利用刚粘塑性有限元方法模拟汽轮机叶轮等温模锻成形过程,具体分析了... 针对汽轮机叶轮模锻的预成形设计,本文建立了以打击能耗最低和模具作用载荷最小为目标函数,以完全填充为约束条件,以坯料初始高径比为优化变量的预成形坯料优化方案。利用刚粘塑性有限元方法模拟汽轮机叶轮等温模锻成形过程,具体分析了不同坯料初始高径比对成形载荷、塑性应变能以及分流面的影响。数值模拟结果表明获得的预成形H/D最佳尺寸可明显减少模锻锤击次数和模具磨损。所提出的有限元模拟预成形优化方法十分有效,克服了以往凭经验设计的弊端。 展开更多
关键词 刚粘塑性有限元 模锻 塑性应变能 预成形优化 分流面
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基于微观组织演变模拟的7050铝合金法兰盘预制坯优化 被引量:5
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作者 王梦寒 黄龙 张林辉 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2012年第12期102-105,共4页
利用有限元模拟软件DEFORM-3D对不同预制坯料的7050铝合金法兰盘锻造过程进行数值模拟,并分析了成形过程中坯料等效应变、晶粒大小、晶粒均匀性和动态再结晶体积分数的分布和演变。结果表明,阶梯形坯料成形能较好地解决锥形坯料成形所... 利用有限元模拟软件DEFORM-3D对不同预制坯料的7050铝合金法兰盘锻造过程进行数值模拟,并分析了成形过程中坯料等效应变、晶粒大小、晶粒均匀性和动态再结晶体积分数的分布和演变。结果表明,阶梯形坯料成形能较好地解决锥形坯料成形所出现的粗晶、混晶及动态再结晶体积分数不高等问题,有利于提高该类锻件力学性能,对生产有一定的指导意义。 展开更多
关键词 7050铝合金 法兰盘 微观模拟 预制坯优化
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结合数值模拟与物理实验的叶片锻造预成形拓扑优化设计研究 被引量:5
6
作者 郭平义 陆彬 邵勇 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期461-467,共7页
利用所提出的拓扑优化方法,对复杂形状叶片锻造的预成形形状进行了优化设计。详细给出了该方法在三维模式下的优化策略、优化目标、单元增删准则、几何模型处理等关键技术。以合理精简毛坯、提高模腔充填性为综合优化目标,利用自行开发... 利用所提出的拓扑优化方法,对复杂形状叶片锻造的预成形形状进行了优化设计。详细给出了该方法在三维模式下的优化策略、优化目标、单元增删准则、几何模型处理等关键技术。以合理精简毛坯、提高模腔充填性为综合优化目标,利用自行开发的优化程序,经过十余次的优化迭代,获得了理论上的优化结果。研制了叶片锻造模具,对优化后的预成形件进行了锻造成形实验;利用激光测量设备采集了叶片锻件型面的几何数据,并与数值模拟结果进行了比对。对预成形件制备工艺的可行性进行了详细讨论。结果表明:基于拓扑优化方法所获得的叶片预成形设计结果较为理想。 展开更多
关键词 叶片锻造 预成形优化 拓扑算法 镦挤成形技术
原文传递
钛合金塑性成形关键技术进展(英文) 被引量:2
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作者 杨合 武川 +3 位作者 李宏伟 樊晓光 张大伟 吉喆 《中国材料进展》 CAS CSCD 2011年第6期6-13,62,共8页
综述了钛合金塑性成形关键技术的发展状况。重点介绍了成形与微观组织演化的研究与发展。在成形方面,主要讨论了省力成形技术在钛合金大型复杂构件成形中的应用,并给出了相关的实例,如钛合金构件的等温成形、连续/间断局部加载成形等;... 综述了钛合金塑性成形关键技术的发展状况。重点介绍了成形与微观组织演化的研究与发展。在成形方面,主要讨论了省力成形技术在钛合金大型复杂构件成形中的应用,并给出了相关的实例,如钛合金构件的等温成形、连续/间断局部加载成形等;讨论了精确成形技术中的回弹控制与工艺优化等关键问题;在缺陷控制技术方面,主要讨论了如何控制裂纹出现及充填不满等问题;在微观组织演化方面,首先讨论了微观组织的演化机制,如织构与组织形态的演化;其次,讨论了微观组织演化的几种数值建模方法,如内变量法、晶体塑性理论及元胞自动机模型。最后,提出了钛合金构件塑性成形技术领域目前存在的问题与挑战。 展开更多
关键词 钛合金 等温局部加载 大型复杂构件 回弹控制 工艺优化 内变量法 晶体塑性有限元 元胞自动机
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基于FEM的预成形最优化方法及其应用 被引量:4
8
作者 张麦仓 罗子健 曾凡昌 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2000年第4期7-10,共4页
锻件质量和锻造行业的技术经济效益很大程度上取决于预成形工步和预成形设计。由于问题的复杂性 ,通常是在实际生产经验基础上 ,通过反复试验的方法进行预成形工步和预成形设计。显然 ,这种情况已不能满足以信息技术为主导的高新技术发... 锻件质量和锻造行业的技术经济效益很大程度上取决于预成形工步和预成形设计。由于问题的复杂性 ,通常是在实际生产经验基础上 ,通过反复试验的方法进行预成形工步和预成形设计。显然 ,这种情况已不能满足以信息技术为主导的高新技术发展的需要。本文介绍一种基于正向有限元数值模拟和最优化方法的锻件预成形设计新方法 ,并对这种方法实施过程中遇到的若干关键技术进行探讨。应用根据这种方法所建立的锻件预成形设计原型系统 ,对 FGH95合金涡轮盘锻件用坯料进行预成形设计 ,取得了令人满意的结果。 展开更多
关键词 预成形最优化 有限元 FCH95合金 涡轮盘锻件
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基于数值模拟的锻造预成形优化设计系统集成
9
作者 罗仁平 彭颖红 张永清 《机械科学与技术》 EI CSCD 北大核心 1999年第5期739-741,832,共4页
净形和近净形制造要求锻造预成形设计不仅要实现产品的形状,而且要实现材料、能耗、锻件质量等目标优化。仅仅依靠经验已不可能达到优化设计的要求,必须借助于数值模拟结果中包含的丰富的信息来指导设计。本文提出了基于数值模拟的锻... 净形和近净形制造要求锻造预成形设计不仅要实现产品的形状,而且要实现材料、能耗、锻件质量等目标优化。仅仅依靠经验已不可能达到优化设计的要求,必须借助于数值模拟结果中包含的丰富的信息来指导设计。本文提出了基于数值模拟的锻造预成形优化设计系统框架,针对现有的设计和分析工具功能强大却相对独立的特点,提出了可实现预成形优化设计的设计和分析工具集成的方法。 展开更多
关键词 数值模拟 预成形设计 优化设计 系统集成 锻造
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基于灵敏度分析的预锻模具形状优化设计
10
作者 马新武 赵国群 王广春 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2001年第5期52-55,共4页
以最终锻件的形状为目标 ,采用塑性有限元、灵敏度分析和工程优化算法相结合的方法 ,对预锻模具形状进行优化设计。针对下模速度为零时 ,下模形状不能优化的情况 ,提出了一种处理速度灵敏度边界条件的方法 ,该方法可同时对上下模具形状... 以最终锻件的形状为目标 ,采用塑性有限元、灵敏度分析和工程优化算法相结合的方法 ,对预锻模具形状进行优化设计。针对下模速度为零时 ,下模形状不能优化的情况 ,提出了一种处理速度灵敏度边界条件的方法 ,该方法可同时对上下模具形状进行优化。针对程序耗时较长的问题 ,提出了贮存灵敏度刚度矩阵 ,减少优化设计变量的方法 ,大大提高了程序的运行速度。最后 ,给出了优化设计实例 。 展开更多
关键词 预成形设计 形状优化 灵敏度分析 有限元 锻造模具
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