一、基于金属塑性成形数值模拟结果的创新知识挖掘方法研究(论文文献综述)
李阳[1](2021)在《基于比较视角的中美国家级实验室建设研究》文中研究表明当今时代,世界发展面临百年未有之大变局,科技革命进入新一轮发展阶段,加速了全球人才、信息、资本等生产要素的流动,世界各国间的科技力量在悄然间发生着变化。科技革命所引发的不仅是全球经济社会的变革,每一次革命过程也必然会改变大国之间的力量分布,重塑世界实力对抗格局。中国科技实力的快速崛起,美国科技霸主地位受到挑战、中美之间的科技博弈屡次触碰着科研工作者的神经。如何在未来科技竞争中处于领先位置,激发科研人员的创新活力,提高科技创新对于社会发展的带动作用,这一切都离不开一流科研机构的支撑,而国家级实验室就能发挥这样的作用,满足国家在不同发展时期的科技需求。国家级实验室作为大国科技博弈的重要体现,为保持国家科技竞争力提供了驱动力,也是建设世界科技强国的重要战略保障。美国庞大的国家级实验室体系距今已经历了八十余年的发展历史,积累了成功的管理经验,也是满足国家科技全球领先的重要支撑,在建设管理创新上以及科研实力上领先于全球。我国国家级实验室兴建于改革开放之初,伴随着我国科技体制改革之路不断发展壮大,但相较于世界发达水平,在建设管理经验、科技体制创新及科研实力等方面还有许多不足。因此,以美国国家级实验室作为参照标准进行深入比较,总结两国实验室建设历程的异同、发现建设经验的共性与个性、寻找科研实力比较中的优势与不足,为促进我国国家级实验室建设及发展寻找经验借鉴,对于丰富我国国家级实验室研究成果意义重大。基于此,本文希望通过研究回答以下几个问题:(1)从中美两国国家级实验室的建设历程来看,两国实验室各自经历了怎样不同的发展阶段,每个阶段建设的侧重点是什么,各阶段的科技政策对实验室发展有何导向,两国实验室建设历程的异同又有哪些?(2)从中美两国国家级实验室的建设运行来看,中美国家级实验室在制度体制、建设定位、资源要素、运行模式及科研合作方面各有什么特点,在这些方面中,中美两国实验室的建设特征又有什么异同,美国实验室的建设经验对中国有何启示?(3)从中美两国国家级实验室的科研实力来看,两国实验室在体现科技论文最高水平的ESI高被引论文产出方面、主导地位方面、论文影响力方面的科研实力差距有多少;基于文献属性数据的特征差异有哪些,这些差异对两国实验室论文产出、影响力及主导地位的影响又有哪些?本文以比较研究作为研究视角,重点进行了以下方面的研究工作:(1)对中美两国国家级实验室建设历程进行对比分析。对两国国家级实验室的建设历程进行了划分;结合时代政策背景,对两国实验室各自的发展建设过程、学科分布特点、部门及地域分布特点、建设成效、阶段性特征进行分析,深入了解每一阶段国家级实验室的发展变化;总结出两国实验室建设历程的相同点及差异。(2)对中美两国国家级实验室建设特征进行比较分析。梳理两国国家级实验室在建设方面的特点;围绕制度体制、建设定位、资源要素、运行模式、科研合作五个方面,总结中美两国国家级实验室建设方面的共性与个性。(3)基于目前代表科技论文最高水平的ESI高被引论文数据库,对中美两国国家级实验室科研实力进行比较分析。综合运用文献计量学、数据挖掘、Logistic回归模型、多元线性回归模型等统计分析工具,从ESI高被引论文产出、国际合作、影响力等角度进行量化比较,以明确中美国家级实验室科研实力的差异。最终,通过对中美国家级实验室多方面的比较分析,本文得到如下结论:(1)回答了中美两国国家级实验室建设历程及阶段特征的问题。中美国家级实验室兴起于不同的时代背景,经历了截然不同的建设历程。美国国家级实验室体系作为全球领先的科研机构,兴起于战争年代,维护国家安全与国家利益成为了其建设初衷。先后经历了五个发展阶段,且过程中出现了两次较大的争议。实验室的发展紧密围绕美国国家安全战略展开,进行学科建设的布局与前沿科学领域的探索,尤其是美苏冷战时期,持续增加的军费资助为实验室的研究发展印上了明显的军事化色彩。相较而言,我国的国家级实验室体系发展建设起步较晚,与改革开放后的我国科技事业的发展基本同步,基本依托重点高校及各部门进行运行管理,以材料科学、工程科学等工程类学科研究为主。在经历了改革开放初期艰难的起步后,实验室的发展也随着社会经济的不断推进走向市场化协同创新的道路,为国家经济和社会发展提供了重要的技术服务,在发展方面呈现出快速上升的态势。(2)回答了中美两国国家级实验室在建设运行中的特色及管理经验问题。中美国家级实验室在建设运行上既有共同的经验又各具特色。通过对中美典型国家级实验室的建设特征进行分析,作者发现中美国家级实验室在制度体制、建设定位、资源要素、运行模式及科研合作方面既有共性又有个性。中美两国实验室的兴起处于不同的时代背景,两国在科技、经济等发展阶段上处于不同节点,形成了美国国家级实验室的定位于人类终极科学问题的探索,我国的国家级实验室主要还是定位在满足国家科技战略需求层面。两国不同的制度体制也形成了不同的实验室管理模式,美国强调以市场参与为主,政府主导为辅,实验室体系的发展以“自下而上”科技决策体系为主;中国更强调决策主体集中,注重政府的政策引导,实验室多以执行上级科技政策为主。此外,两国实验室在科研经费的预算及拨付制度、实验室的监管主体及实验室主任的选聘与权责方面也都存在着显着差异。(3)回答了中美两国国家级实验室在基于ESI高被引论文产出方面的科研实力问题。中美国家级实验室在科研实力方面各有优势,美国在多个方面保持着相对优势,我国在论文产出方面取得了显着的进步。研究发现,在基于高被引论文产出数量的比较上,中国无论是在产出总量还是发展增速方面均有明显的优势;且通过关联规则算法对中美论文产出特征进行分析,发现作者数量为5人及以上为中美论文产出的最主要合作方式;中国论文产出受参与单位的数量作用不显着,当有国内基金参与资助时会显着提高两国实验室的发文量。在基于高被引论文主导地位的比较上,在中美两国间实验室的合作论文方面,美国的主导地位高于中国;在中美实验室参与国际合作论文方面,中国的主导地位强于美国;在中美国际合作论文主导地位的特征方面,论文流向国内对中美国际合作论文的主导地位均有正向影响;资助基金数量及资助基金类别为“无国内基金参与”时对中美国际合作论文的主导地位均有负向影响。在基于高被引论文影响力的比较上,美国在被引频次及影响因子方面的影响力均强于中国;在论文影响力的特征方面,中美高被引论文影响力均受到作者数量、出版时间、资助基金数量等相关因素的影响;作者数量、资助基金数量等对中国高被引论文影响力的作用程度大于对美国的影响。本研究的创新点可以概括地归纳为以下三个方面:(1)对以国家级实验室为代表的科研机构建设与改革进行了有益探索。美国是当今世界最强大的科学技术强国,拥有雄厚的资本及一流的人才储备,众多的国家级实验室成为了其科技研发的排头兵,也成为了国家科技创新力量的坚实保障。联邦国家实验室体系至今已有七十多年的历史,并积累了卓有成效的管理经验,拥有一套科学的管理体制和运行机制。他山之石,可以攻玉。研究美国联邦国家实验室建设及其规律,进而探索科研管理机制创新,为突破美国科技封锁,探索我国国家级实验室体系建设及科研机构改革创新很有价值。(2)拓展了文献计量学理论在科技评价中的应用与实践。国家级实验室是进行基础研究和原始创新工作的重要科研机构。科技论文是体现国家或科研机构基础研究工作的重要载体,同时也是反映国家或科研机构科研实力的主要方面。本文基于ESI及JCR等数据库,以高被引论文为视角,运用文献计量学的理论指导,通过对中美两国国家级实验室科研实力进行量化分析,可以进一步明确两国国家级实验室的发展现状及差异水平,对我国国家级实验室建设体系的成效进行了检验。另一方面,文献计量学理论以科技论文及各种文献数据特征为研究对象,可以实现对国家或地区、科研机构、学者等学科结构、产出数量、影响力变化等科研动态的科学评价,对于两国实验室科技论文产出及其深层次因素及规律进行探讨,在填补对国家级实验室定量化研究空白的基础上,逐渐丰富我国国家级实验室科研评价体系,以便指导政策实践。(3)为新一轮技术革命背景下,深化国家创新体系理论,丰富国家创新体系理论概念,指导政府科技政策的实施与制度创新,更好地参与全球化科技治理,实现科技的自立自强以促进我国国家级实验室体系建设提供了新思路。中国国家级实验室体系根植于独有的政治、文化背景,在治理模式和运行机制上不同于世界上任何一个国家,面临着独有的现实困境与发展难题。在深入研究美国国家实验室管理经验的基础上,不照搬照抄美国模式,坚定走社会主义道路方向,结合有益经验探索中国模式,缩小与先进水平的实力差距,不断探索适合我国国情的国家实验室的管理体制和运行机制。
李晔[2](2020)在《汽车覆盖件冲压成形稳健性设计与模具型面补偿及其应用研究》文中进行了进一步梳理近些年来汽车行业蓬勃发展,人们对于汽车的要求也越来越高。汽车的质量和性能直接决定了本企业在市场中的地位。汽车覆盖件是汽车的主要零部件之一,它的产品水准和产品质量是体现市场竞争力的核心因素。汽车覆盖件有形状复杂、尺寸较大、厚度较小和成形质量高等特点,属于板料成形中工艺复杂、成形难的薄板件。对成形质量造成影响的因素众多,因此降低这些因素的波动性对汽车覆盖件成形质量造成的影响至关重要;冲压成形结束后,成形件从模具中取出后会不可避免的产生回弹,从而影响成形件的尺寸精度,由于近些年高强度钢等材料在该领域的大量使用,导致成形件回弹量远远大于使用普通低碳钢板的成形件,因此如何在稳健设计优化解的前提下,提高汽车覆盖件的尺寸精度同样成为热点问题。本文针对上述问题,对汽车覆盖件冲压成型稳健设计以及模具型面补偿开展研究,并成功应用3201001-E12前翼子板的成形过程中。论文的主要内容如下:第一章对板料冲压成形稳健设计及回弹型面补偿技术的现状进行了概述,对于论文所述课题的研究意义和技术背景进行了简明扼要的阐述,从板料冲压成形数值模拟技术、板料冲压成形稳健优化设计和板料冲压成形回弹型面补偿技术等方面进行国内外研究现状的综述,并且总结提炼现有研究现状的不足,针对性的提出本篇论文的研究内容和组织框架。第二章提出了汽车覆盖件冲压成形的机理分析方法。该方法对板料冲压成形的过程、板料与模具之间的接触过程和板料回弹过程进行分析,通过数值模拟的技术研究了工艺参数对成形件成形性能的影响规律,使用灰关联分析法完成冲压成形关键性因素选择,为第三章汽车覆盖件冲压成形稳健设计中关键因素的确定提供了理论依据。第三章提出了汽车覆盖件冲压成形稳健设计方法。该方法首先选择起皱和破裂作为设计目标和约束函数,使用灰关联分析选择关键性噪声因素和关键性工艺参数(第二章可知),在求解的过程中,基于残差和径向基插值对汽车覆盖件冲压成形的响应面模型进行改进,并通过精度校验证明本方法可以有效提高响应面的精度,通过最优拉丁超立方试验建立改进的响应面近似模型,使用多种群协同进化免疫算法相结合进行求解,通过分解搜索空间的方式,将原始问题转化为多个简单问题,可以有效降低求解的时间复杂度,尤其在部分变量存在非线性关系时表现突出。最后对确定性优化的解进行6σ稳健设计。将本方法应用于某款汽车覆盖件的稳健优化设计,验证了本方法的有效性。第四章提出了汽车覆盖件冲压成形模具型面补偿方法。针对节点位移反向补偿法在回弹型面补偿的过程中依然存在偏差的问题,本方法选择三维空间的罗德里格斯旋转公式求解节点坐标,在补偿路径的求解中提出了回弹路径形状相似假设,简化了补偿路径的求解。基于求解的补偿路径构建补偿型面,引入补偿系数和最小二乘支持向量机曲线拟合以提高构建的补偿型面精度。将方法应用于某款汽车覆盖件的模具型面补偿,验证了方法的有效性。第五章结合浙江大学与湖州机床厂合作开展的“汽车覆盖件冲压成形稳健设计与模具型面补偿”项目开发出一套汽车覆盖件冲压成形工艺设计原型系统,并将本文中的理论方法在原型系统中实现,将本文的理论和原型系统应用于3201001-E12前翼子板的冲压成形过程中,实现了理论与系统的实际应用。第六章对本文的研究成果进行了总结归纳,并对相关研究方向的未来发展进行展望。
毕梦凡[3](2020)在《身管精锻成形工艺参数设计与性能分析》文中认为身管径向精锻成形工艺是一种精确高效的身管制造方法,本文分析了工艺参数对身管性能的影响,建立了机械性能与力学性能与锻造工艺参数的影响关系,通过响应面法建立了锻造比参数与力学性能的回归方程,通过多项式回归拟合建立了径向应变与径向硬度的拟合方程。对力学性能和机械性能的设计过程进行软件模块开发,实现了身管性能的智能设计,在身管有限元分析模块中,结合用户界面与脚本文件实现有限元分析参数化。为了得到工艺参数对机械性能的关系,对实际锻打过程中锻打力、锻造功率、头部夹持力、尾端夹持力和工件转速进行分析,得到材料硬度对锻打力的影响最大,根据试验数据可知锻打力提高了18%。对锻造比、毛坯厚度和径比等工艺参数设计锻打试验,分析工艺参数对身管硬度的影响,以及径向、周向硬度的分布规律。通过分析锤头结构参数对径向的影响,得到锤头第三压入角与对应长度是影响径向应变的最大因素。综合身管应变与硬度在径向的分布,建立了以径向应变为自变量,径向硬度为因变量的多项式回归方程,并进行误差分析验证了机械性能预测的准确性。为了预测、优化和评估精锻成形身管的力学性能并指导径向精锻工艺,分析了锻造工艺参数对锻后身管力学性能的影响,提出并优化了基于多参数响应面的身管力学性能预测模型,通过对模型预测与实际误差分析验证了力学性能模型的准确性。根据大量试验与仿真数据建立了精锻成形身管力学性能指标的设计规范,为精锻工艺下压量的范围提供设计标准。对力学性能进行工艺参数优化,得到锻造段锻造比,锻造比参数满足设计要求。结合精锻成形身管力学性能设计规范提出了身管合格性评估和基于TOPSIS的身管锻件定量评估。对身管精锻工艺建立知识库,基于知识库结合产生式规则和约束建立身管精锻成形几何分析知识模型,实现了弹线膛同锻内膛成形参数化。开发了工艺参数设计KBE系统,实现了机械性能和力学性能工艺参数辅助设计智能化,结合界面设计和脚本文件关键参数调用实现了有限元分析参数化。
王哲宇[4](2019)在《船体曲板成形智能化方法研究》文中研究表明水火弯板由于加工方便、成本低等特点尤为适用于船体板加工,但是其高度依赖于专家加工经验,在越来越少工人愿意投入到该行业的背景下,采用智能化方法模拟及储存加工经验迫在眉睫。基于此,本文通过科学的特征子集筛选方法挑选出具备最大相关性的特征子集,采用神经网络算法对变形进行低误差预报,设计了智能决策软件,将该预报机制嵌入系统,为加工工人提供决策支持,并设计简洁的人机交互界面便于加工工人记录加工数据。对于水火弯板加工因素筛选,本文采用文献查阅及支持向量机结合的方式。先通过阅读文献,总结前人认为对变形影响较大的影响因子,并将影响因子作为整体来考虑,通过支持向量机筛选出5因子、4因子、3因子下的最优特征子集。对加工板参数与水火弯板变形之间研究,则是先采用ANSYS有限元分析软件计算得到98组加工案例,并定性研究加工参数与水火弯板变形之间的关系。然后通过神经网络算法确定乙炔流量、加热线长、加热速度、加热宽度、板厚与变形之间的关系,从而达到低误差预报。最后,在影响因子与推理机制都已确定的情况下,设计了水火弯板决策支持软件,使该软件兼具加工决策指导以及加工案例规范化记录的功能。
王伟,黄宇星,余鸿敏[5](2018)在《基于CART决策树的冲压成形仿真数据挖掘》文中研究指明油箱壳外形复杂,拉深成形过程中容易出现侧壁起皱和圆角处破裂的缺陷,成形工艺参数的确定非常重要.结合分类与回归决策树(classification and regression tree,CART)的人工智能技术和模型交叉验证方法,通过调用Python平台开源库Scikit-Learn对油箱壳拉深成形数值模拟结果进行知识挖掘,筛选出对油箱壳拉深成形影响大的工艺参数;以基尼指数(Gini index)最小化作为最优特征值及最优切分点选择的依据,构建了工艺参数与性能指标关系的CART决策树,提取出了可靠的工艺设计规则.油箱壳拉深实例表明,CART决策树理论的知识发现技术是实现板料成形过程数值模拟结果潜在知识挖掘的可行途径.
胡道春[6](2016)在《介观尺度薄板高速精密冲裁的应用基础研究》文中提出微冲压成形技术(Micro-stamping Technology)已成为微机电系统(Micro Electro Mechanical System,MEMS)零件规模化生产的关键技术之一,其产品微型特征尺寸至少在二维方向上处于亚毫米量级(介观尺度)。介观尺度微冲压成形技术正随着微机电系统的飞速发展和逐步进入实用化,逐渐成为塑性成形领域的研究热点。微冲裁作为微冲压成形的典型工艺之一,对后续冲压工艺流程及产品质量有着重要影响,而基于批量低成本的产业化需求,介观尺度薄板微冲裁在微型化的基础上又面临着高速化挑战,介观尺度薄板高速精密冲裁技术将成为微冲压成形领域亟待研究的重要课题。本文采用断裂力学、计算数学、材料学、人工智能、工程优化及预测等基础理论、数值模拟仿真与试验相结合的研究方法,从介观尺度材料性能、冲裁工艺数值模拟、高速冲裁机理和冲裁质量预测及控制等方面展开研究,为介观尺度薄板高速精密冲裁技术的应用奠定基础。本文完成的主要工作和取得的成果如下:(1)系统归纳总结了介观尺度微冲压成形及高速精密冲裁技术研究的现状和面临的问题,分析了介观尺度薄板高速精密冲裁技术的应用前景及其在应用中急需解决的关键问题,提出了相应的试验研究和理论分析相结合的解决方案。(2)采用单轴微拉伸试验,研究了介观尺度薄板在准静态条件下材料力学性能所表现出的尺寸效应,建立了耦合特征尺寸及晶粒尺寸的微细薄板本构方程。(3)借助SHTB(Split Hopkinson Tensile Bar,SHTB)试验,获取高应变率下材料的动态力学性能并构建了动态本构关系,基于位错运动理论对比分析了材料在不同应变率条件下的微观组织演化规律及宏观力学性能变化趋势。(4)基于表面层理论,将考虑尺寸效应的材料模型耦合到动态本构方程中,获得了介观尺度薄板高速精密冲裁的动态本构模型;基于DIC(Digital Image Correlation,DIC)方法的韧性断裂实验分析,预测薄板高速精密冲裁过程中的韧性损伤,并建立了耦合温度效应的薄板高速冲裁断裂准则;结合位错动力学理论和数值模拟技术实现了涉及耦合尺寸效应、应变硬化、应变率强化及热软化效应的介观尺度薄板高速精密冲裁的模拟仿真。(5)在不同速度冲裁实验的基础上,利用数值模拟技术研究了薄板精密冲裁过程中冲裁速度对最大冲裁力、冲裁断面的影响规律,以及薄板高速精密冲裁过程中冲裁断面的温度分布。根据冲裁实验所获得冲裁条料,分别利用SEM、TEM、EBSD、显微硬度计对冲裁断面形貌及其微观组织和性能进行了表征分析,研究结果表明在超高速冲裁时(SPM 1500、SPM 3000)冲裁断面局部区域因高速变形和绝热温升而发生了绝热剪切,并伴随有动态再结晶产生。(6)针对介观尺度薄板高速精密冲裁工艺优化中的复杂关系,提出一种基于SVM(Support Vector Machine,SVM)的机器学习方法。借助SVM回归分析,构建工艺参数与断面质量之间精确的多元非线性回归函数模型,并结合IPSO算法(Improved Particle Swarm Optimization,IPSO)来优化SVM的核函数参数,获得工艺参数与冲裁断面之间的定量关系,并预测冲裁断面质量,为介观尺度薄板高速精密冲裁工艺优化及其工程应用拓宽了思路。针对微型金属构件常采用的薄板高速精密冲裁技术,为了揭示材料在热力耦合强场作用下剧烈变形行为的科学实质,围绕力学本构这一关键科学问题,本论文开展了高应变率下材料动态力学响应测试及薄板高速冲裁实验研究。在充分获取实验结果分析与理论支持的基础上,提出基于IPSO-VSM算法的薄板高速冲裁断面质量预测模型,实现高速精密冲裁模拟及冲裁断面质量预测。本论文研究成果将为高速精密冲裁工艺优化与断面质量预测提供理论依据及技术支撑。
刘雅辉[7](2015)在《发动机连杆热锻成形数值模拟及模具结构优化》文中研究表明连杆是轿车发动机的高性能零件之一,其作用是将活塞的往复直线运动转换为曲轴的旋转运动。连杆一般通过模锻工艺生产,锻件的力学性能和表面质量要求高、尺寸公差和重量公差窄。采用两模腔锻模生产发动机连杆不仅可以提高生产效率而且可以降低生产成本。但复杂的模腔布局容易使连杆锻件出现折叠、塌角等锻造缺陷。本文所述热锻连杆的材质为非调质钢SVDH20S1。连杆棒料中频感应加热之后直接进入模锻工序,且模锻之前无需辊锻制坯,模锻之后锻件无需热处理。然而,采用两模腔锻模生产连杆时,最大的问题在于控制成形载荷和锻件质量,同时锻造中模具磨损也不容忽视。解决这些问题的途径通常是借助数值模拟对连杆热锻工艺进行分析并对模具进行优化。基于有限元模拟分析了连杆热锻三工序。首先,设计了双模腔连杆锻模并提出了模腔中心距、模腔旋转角和中心飞边仓深度三个设计参数。其次,建立了三因素二水平正交试验方案并使用DEFORM 3D软件执行模拟,结果表明:预锻1工序的成形载荷、折叠倾向和模具磨损深度在三个工序中均处于最高水平;模膛中心距和模膛旋转角是影响成形载荷和锻造缺陷的主因素;中心飞边仓深度主要影响终锻模具磨损。采用响应面法对连杆预锻模具设计参数进行优化。使用中心复合设计法设计了试验方案,三因素为模膛中心距、模膛旋转角和飞边厚度,两个响应为预锻1最大成形载荷和最大模具磨损深度。执行数值模拟并建立样本集合,通过拟合得到响应面模型。方差分析显示两个预测模型的精度均达到93%以上。以预测模型为基础,通过非线性算法进行若干次迭代,得到了两个响应最小化时的因素优化组合。根据优化结果对连杆锻模和坯料进行再设计和有限元模拟,结果表明:成形载荷和模具磨损深度显着降低,锻件无内部和外部缺陷,为连杆的模具设计和热锻生产提供了参考。采用UG软件分析了连杆锻模加工工艺并编制了锻模多轴铣加工的数控程序。最后,给出了连杆模锻生产线,并利用数控机床加工所得模具进行实际生产,获得了质量合格的连杆锻件。
陈殿苹[8](2010)在《微通道扁管面内绕弯成形过程的数值仿真及知识发现》文中研究指明微通道扁管被广泛应用于汽车热交换器、商用和工业空调、航空、航天等领域,绕弯成形是其成形的主要加工方法。微通道扁管面内绕弯,容易出现失稳起皱、截面畸变、外壁减薄、流道缩减阻塞等成形缺陷,是目前困扰其成形质量的主要问题,也是微通道扁管弯曲成形技术发展亟需解决的关键问题。本文主要采用有限元数值仿真和知识发现相结合的方法对微通道扁管面内绕弯成形过程进行了系统地研究。主要研究内容和成果如下:获得铝合金微通道扁管材料的基本力学性能,建立材料的本构方程。基于动态显式有限元平台ANSYS/LS-DYNA,建立了微通道扁管面内绕弯成形三维动态显式有限元模型。设计和加工微通道扁管绕弯成形加工装置,对所建模型的可靠性进行了验证。通过对微通道扁管面内绕弯成形的应力、应变进行分析,得到模具与压块的切点前侧5°左右的位置为危险位置,成形过程中应重点关注。基于所建立的有限元模型,通过正交试验设计方法安排模拟试验,并编写APDL建模程序实现快速建模过程。通过知识发现得到了弯曲半径、夹具长度、摩擦系数、压块助推速度、夹块与管坯间隙、弯曲模与管坯间隙等工艺参数对弯曲过程中外侧减薄拉裂、起皱、截面畸变、流道缩减阻塞和总体成形质量的影响规律,得到了取得较好成形质量的工艺参数:弯曲半径为[45,55),弯曲模与管坯间隙为[0,0.25),夹具长度为[35,50) ,摩擦系数为[0.03,0.08)。通过研究,本文掌握了材料、成形工艺、边界条件等参数对微通道扁管面内绕弯成形过程中各成形缺陷的影响规律。该研究不仅是对管材弯曲成形理论研究有益的补充,而且在制冷、航空、航天领域扁管弯曲加工也具有较好的实用价值。
唐建国[9](2009)在《电沉积镍涂层薄板的冲压成形极限预测与数值模拟》文中提出随着社会信息化进程的不断加快,各种便携式通讯设备广泛使用,促进了电池行业的迅速发展。电沉积镍涂层薄板作为高性能电池的外壳,因其具有直接成形,无需后续电镀,易于实现连续化生产的特点,得到了广泛应用。所以对镍涂层薄板的成形性能进行研究是一个很有意义的课题。本文针对镍涂层薄板的成形极限,将涂层与基体区分开来,给予涂层足够的重视,考虑涂层的力学特性以及与基体的界面结合强度。基于板料拉伸失稳理论和复合板思想,分别采用理论方法与数值模拟方法研究镍涂层薄板的成形极限。主要研究内容和结果如下:为确定材料的本构关系,根据镍涂层薄板的应力、应变实验数据,采用多项式拟合方法得到了基体和涂层的应力—应变关系;分别根据Swift分散颈缩理论和M-K理论,推导出涂层薄板的颈缩判据,并依此判据计算镍涂层薄板的成形极限。计算结果表明,两种理论所得到的成形极限曲线接近,而且成形极限与材料的厚向异性指数R、涂层的厚度以及板料的初始不均度f有关,R越大,涂层越薄, f越接近于1,则成形极限曲线越高。运用有限元显式动力算法模拟电池壳的成形过程,获得了基体与涂层的应力、应变分布及厚度变化;通过不同参数下模拟结果的比较、分析,对摩擦系数、压边力进行了优化。模拟结果表明,涂层薄板能顺利成形,最大拉应力出现在靠近凹模圆角的直壁部位,而在凸模圆角处板料减薄最严重。同时得到,涂层三向主应力均比基体小得多,约为基体的一半,但其分布较基体复杂。此外,通过提取基体与涂层界面的节点界面应力,分析可得成形过程中最大界面应力为剪应力,值约为40.3MPa,小于结合强度,涂层没有从基体上剥落。根据拉伸实验极限应变求得用于韧性断裂准则的材料常数;结合有限元模拟得到的应力、应变数据,应用韧性断裂准则预测镍涂层薄板的成形极限,预测结果表明涂层先于基体破坏。同时,利用理论成形极限图检验预测结果的准确性,经验证,应用有限元模拟与韧性断裂准则相结合的方法预测镍涂层薄板的成形极限,能得到比较满意的结果。通过本文研究,得到了电沉积镍涂层薄板成形极限图的右边区域,同时,应用韧性断裂准则对其成形极限进行了预测,预测结果与理论成形极限图符合较好,所以该方法对电沉积镍涂层薄板的制备和加工能起到一定的指导作用。
程联军[10](2008)在《汽车转向节锻造智能设计系统的研究与开发》文中研究指明汽车工业是国民经济的支柱产业,作为制造汽车受力件和关键件主要手段的锻造工艺在汽车零部件制造中占有重要地位。转向节是汽车上的重要零件,品种多,用量大,目前主要通过锻造工艺进行生产。转向节是汽车锻件中最难生产的锻件之一,其锻造设计水平代表了汽车锻件的最高设计水平。转向节在锻造分类上属于枝杈类锻件,此类锻件锻造工序多,锻造工艺复杂,对其锻造工艺与模具设计要求高。目前,转向节锻造生产面临的主要问题是:锻件材料利用率低,锻造能耗高;转向节新品开发主要依靠设计者的经验,开发周期长,费用高,风险大。针对以上问题,本文重点研究转向节的锻造工艺设计和锻造智能化设计。通过有限元分析和实验研究相结合的方法,以省材节能为目的,进行转向节锻造工艺优化与开发;开发转向节锻造设计专家系统,用来指导转向节的锻造工艺与模具设计,实现转向节新品的短周期、低费用和高质量的开发模式。本文采用有限元软件DEFORM-3D对典型转向节锻造过程进行了数值模拟。通过锻造过程金属流动分析、锻件和模具应力/应变场分析、锻件温度场分析和成形过程力能曲线分析,获得了转向节锻造过程的成形规律。同时分析了摩擦因子等工艺参数对转向节锻造过程的影响。通过以上研究,给出了转向节锻造过程中可能出现的缺陷及原因,为转向节锻造工艺优化与模具设计提供指导。本文开发了一种复杂枝权类锻件的锻造新工艺,能够实现该类锻件在热模锻压力机上的一火锻造。通过数值模拟和实验相结合的方法,以SK2锻件为例,设计了合理的制坯工序,开发了封闭飞边闭式模锻工艺用于预锻工序,实现了该锻件的一火锻造,降低了能耗。本文同时针对长杆类转向节卧式锻造工艺进行研究,以SK1锻件为例,开发了一种新的锻造工艺。该工艺采用直接挤出杆部的制坯工艺,使预制坯的材料分配更为合理;同时开发了控制飞边闭式模锻工艺用于预锻工序。新工艺显着提高了材料利用率。本文针对转向节锻造设计神经网络的关键技术进行研究。提出了单元和形状因子的概念,用来描述锻件特征,建立锻件特征信息模型。所建锻件特征信息模型既包含了特征尺寸,又包含了特征形状。为建立转向节锻件不同特征形状对锻造过程影响的统一评判标准,定义了六种单元类型,并对不同类型单元的成形过程进行了研究。在保证体积不变的前提下,建立了不同类型单元的成形模型,通过对比成形过程最大打击能量,得到了不同类型单元对成形过程影响的程度。在此基础上,计算得到单元形状因子的大小,通过形状因子对单元尺寸的修正得到锻件特征信息。将转向节锻件和模具特征信息分别作为神经网络的输入和输出向量,建立了转向节锻造设计神经网络模型,该模型不仅考虑了锻件特征尺寸对成形过程的影响,也考虑了特征形状的影响,同时将特征形状的影响数值化。本文同时针对转向节锻造设计神经网络的类型、控制参数和训练算法进行了研究。研究了在不同网络类型、控制参数和训练算法下神经网络的收敛情况和预测精度,给出了确定神经网络参数的建议。本文研究了神经网络专家系统的基本结构、知识表示和推理方式,在此基础上,将转向节锻造设计理论和经验知识同人工智能理论有机地结合在一起,开发了汽车转向节锻造设计专家系统FDesign-SK。研究了三十多组不同型号的转向节锻造实例,总结了其中的设计经验,并将这些经验知识存储在系统中。该系统实现了神经网络和专家系统的协同式集成,克服了传统的专家系统具有的推理单调性、知识获取比较困难及不存在统一的知识表示方法等缺陷。该系统采用模块化设计,界面友好,操作简单。系统采用开放式设计,具备良好的自学习功能,可以根据需要不断扩充和完善训练样本库,用来扩大系统的应用范围,提高预测精度和稳定性。本文最后通过锻造实例,给出了利用FDesign-SK系统、数值模拟和反求技术相结合的方法,进行转向节锻造设计。该方法是一种有效的锻造设计方法,可以大幅缩短转向节新品开发周期,降低开发费用,减少设计人员的工作量。
二、基于金属塑性成形数值模拟结果的创新知识挖掘方法研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、基于金属塑性成形数值模拟结果的创新知识挖掘方法研究(论文提纲范文)
(1)基于比较视角的中美国家级实验室建设研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 导论 |
1.1 研究背景及问题 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究问题 |
1.2 研究目的及意义 |
1.2.1 研究目的 |
1.2.2 研究意义 |
1.3 研究思路与内容 |
1.3.1 研究思路 |
1.3.2 研究内容 |
1.4 研究方法及技术路线 |
1.4.1 研究方法 |
1.4.2 技术路线 |
第2章 文献研究综述及理论基础 |
2.1 相关概念界定 |
2.1.1 国家级实验室 |
2.1.2 国家重点实验室 |
2.1.3 联邦国家实验室 |
2.2 文献研究综述 |
2.2.1 中国国家重点实验室建设相关研究回顾 |
2.2.2 美国联邦国家实验室建设相关研究回顾 |
2.2.3 文献研究回顾述评 |
2.3 相关理论基础 |
2.3.1 协同创新理论 |
2.3.2 国家创新体系理论 |
2.3.3 文献计量学理论 |
2.3.4 数据挖掘理论 |
2.4 本章小结 |
第3章 中美国家级实验室建设历程比较研究 |
3.1 中国国家级实验室建设历程研究 |
3.1.1 萌芽起步阶段 |
3.1.2 集中建设阶段 |
3.1.3 快速发展阶段 |
3.1.4 “中国特色发展”阶段 |
3.2 美国国家级实验室建设历程研究 |
3.2.1 快速起步阶段 |
3.2.2 第一波争议阶段 |
3.2.3 重整复苏阶段 |
3.2.4 第二波争议阶段 |
3.2.5 新时代发展阶段 |
3.3 中美国家级实验室建设历程比较与启示 |
3.3.1 中美国家级实验室建设历程的一般规律 |
3.3.2 中美国家级实验室建设历程的主要差异 |
3.3.3 启示 |
3.4 本章小结 |
第4章 中美国家级实验室建设特征比较研究 |
4.1 研究设计 |
4.1.1 研究方法 |
4.1.2 案例选取原则 |
4.1.3 资料获取 |
4.1.4 分析框架 |
4.2 中国典型国家级实验室建设特征分析 |
4.2.1 固体微结构物理国家重点实验室 |
4.2.2 环境模拟与污染控制国家重点实验室 |
4.2.3 土木工程防灾国家重点实验室 |
4.2.4 核物理与核技术国家重点实验室 |
4.2.5 工业装备结构分析国家重点实验室 |
4.3 美国典型国家级实验室建设特征分析 |
4.3.1 劳伦斯伯克利国家实验室 |
4.3.2 喷气推进实验室 |
4.3.3 SLAC国家加速器实验室 |
4.3.4 普林斯顿等离子体物理实验室 |
4.3.5 林肯实验室 |
4.4 中美国家级实验室建设特征比较与启示 |
4.4.1 制度体制的比较分析 |
4.4.2 建设定位的比较分析 |
4.4.3 资源要素的比较分析 |
4.4.4 运行模式的比较分析 |
4.4.5 科研合作的比较分析 |
4.4.6 启示 |
4.5 本章小结 |
第5章 中美国家级实验室科研实力比较研究 |
5.1 中美国家级实验室ESI高被引论文属性数据预处理 |
5.1.1 中美国家级实验室ESI高被引论文属性数据来源 |
5.1.2 中美国家级实验室ESI高被引论文属性数据处理流程 |
5.1.3 中美国家级实验室ESI高被引论文属性规约 |
5.1.4 中美国家级实验室ESI高被引论文属性数据清洗 |
5.1.5 中美国家级实验室ESI高被引论文属性构造 |
5.1.6 小结 |
5.2 基于ESI高被引论文产出的科研实力比较 |
5.2.1 高被引论文产出及变化情况比较 |
5.2.2 高被引论文单因素产出特征比较 |
5.2.3 基于关联规则的高被引论文多因素特征比较 |
5.2.4 小结 |
5.3 基于ESI高被引论文主导地位的科研实力比较 |
5.3.1 两国间高被引论文合作情况比较 |
5.3.2 中美参与国际合作的高被引论文主导情况比较 |
5.3.3 基于Logistic回归的国际合作论文主导地位特征比较 |
5.3.4 小结 |
5.4 基于ESI高被引论文影响力的科研实力比较 |
5.4.1 高被引论文被引频次比较 |
5.4.2 高被引论文期刊影响因子比较 |
5.4.3 基于多元线性回归的高被引论文影响力特征比较 |
5.4.4 小结 |
5.5 本章小结 |
第6章 促进我国国家级实验室建设的对策建议 |
6.1 政府统筹实验室体系顶层设计的安排 |
6.1.1 强化政府战略规划,融入国家创新系统 |
6.1.2 顺应科技发展趋势,引领学科交叉创新 |
6.1.3 加强重大专项部署,支撑战略新兴产业 |
6.2 积极推进实验室融入创新联合体建设 |
6.2.1 以市场拉动需求,发挥龙头企业领军性作用 |
6.2.2 以科研带动教学,发挥实验室平台教学功能 |
6.2.3 以联合实现共享,发挥联合体协同创新优势 |
6.3 努力推进实验室融入世界范围的步伐 |
6.3.1 坚持国际交流与合作,保持科技的自立自强 |
6.3.2 打造国际化人才团队,构筑全球性人才高地 |
6.3.3 参与全球化科技治理,提高实验室国际影响 |
6.4 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 研究的主要结论 |
7.2 研究的创新之处 |
7.3 研究局限与展望 |
参考文献 |
附录 |
作者攻读博士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(2)汽车覆盖件冲压成形稳健性设计与模具型面补偿及其应用研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 课题的研究意义与技术背景 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 板料冲压成形数值模拟技术 |
1.3.2 板料冲压成形稳健优化设计 |
1.3.3 板料冲压成形回弹型面补偿技术 |
1.4 论文研究内容与组织框架 |
1.4.1 论文研究内容 |
1.4.2 论文组织框架 |
1.5 本章小结 |
第2章 汽车覆盖件冲压成形机理分析 |
2.1 引言 |
2.2 板料冲压成形理论 |
2.2.1 板料冲压成形弹塑性理论 |
2.2.2 板料冲压成形接触理论 |
2.2.3 板料冲压成形回弹理论 |
2.3 工艺参数对汽车覆盖件冲压成形性能影响规律分析 |
2.3.1 基于数值模拟技术的汽车覆盖件冲压成形性能仿真 |
2.3.2 基于灰关联分析的汽车覆盖件冲压成形关键性工艺参数确定 |
2.4 本章小结 |
第3章 汽车覆盖件冲压成形稳健设计 |
3.1 引言 |
3.2 汽车覆盖件冲压成形稳健设计问题描述 |
3.2.1 成形质量指标确定 |
3.2.2 冲压成形关键性影响因素分析 |
3.3 基于残差径向基插值的高精度响应面改进 |
3.3.1 响应面模型的改进与建立 |
3.3.2 改进后的响应面模型精度校验 |
3.4 基于多种群协同进化免疫优化算法的响应面模型优化求解 |
3.5 基于参数和模型不确定性的冲压成形过程6?稳健性优化 |
3.6 应用实例 |
3.6.1 汽车覆盖件冲压成形稳健设计问题的参数设置 |
3.6.2 汽车覆盖件冲压成形高精度响应面模型建立 |
3.6.3 汽车覆盖件冲压成形稳健性优化结果分析验证 |
3.7 本章小结 |
第4章 汽车覆盖件冲压成形模具型面补偿 |
4.1 引言 |
4.2 基于补偿向量旋转和回弹路径相似的补偿原理 |
4.2.1 节点位移反向补偿原理 |
4.2.2 罗德里格斯旋转的节点坐标计算 |
4.2.3 回弹补偿路径的求解 |
4.3 基于回弹路径修正的补偿型面构建 |
4.3.1 回弹中间型面的构建 |
4.3.2 基于LSSVM的节点曲线拟合 |
4.3.3 考虑补偿系数的回弹补偿型面构建 |
4.4 应用实例 |
4.4.1 汽车覆盖件成形与回弹仿真分析 |
4.4.2 汽车覆盖件补偿型面的构建 |
4.4.3 汽车覆盖件型面补偿结果分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 汽车覆盖件冲压成形工艺优化设计技术应用 |
5.1 引言 |
5.2 原型系统应用背景 |
5.2.1 项目开展背景 |
5.2.2 原型系统开发背景 |
5.3 原型系统功能模块 |
5.3.1 冲压成形工艺数据库模块 |
5.3.2 冲压成形工艺稳健设计模块 |
5.3.3 模具型面补偿模块 |
5.4 汽车前翼子板冲压成形工程应用 |
5.5 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 工作展望 |
参考文献 |
作者简介 |
(3)身管精锻成形工艺参数设计与性能分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究课题背景介绍 |
1.2 精锻工艺实验与理论的国内外研究现状 |
1.2.1 身管径向精锻工艺的发展与应用 |
1.2.2 身管精锻工艺的国内外研究 |
1.3 工艺知识表达和知识库方面的研究 |
1.3.1 知识表达方法研究对比 |
1.3.2 知识库研究分类 |
1.4 基于性能预测的工艺参数优化 |
1.5 KBE系统简介与发展 |
1.6 本课题主要研究方向 |
2 工艺参数对身管机械性能的影响分析 |
2.1 毛坯材料与机械性能 |
2.1.1 枪用材料选择规范 |
2.1.2 材料成分与机械性能影响 |
2.2 淬火与回火对硬度的影响 |
2.2.1 新材料的淬火硬度 |
2.2.2 新材料的回火硬度 |
2.3 精锻工艺参数与硬度影响关系 |
2.4 身管精锻工艺硬度规律分析 |
2.4.1 身管机械性能分析试验设计 |
2.4.2 工艺参数对老材料周向硬度影响分析 |
2.4.3 工艺参数对新材料周向硬度影响分析 |
2.4.4 工艺参数对老材料径向硬度影响分析 |
2.5 纯线膛径向应变与硬度关系分析 |
2.5.1 工艺参数对纯线膛径向应变影响 |
2.5.2 径向应变与硬度关系确定与验证 |
2.6 本章小结 |
3 工艺参数对身管精锻力学性能预测分析 |
3.1 拉伸与胀形试验设计 |
3.1.1 身管拉伸试验设计 |
3.1.2 身管胀形试验设计 |
3.2 身管力学性能的响应面分析 |
3.2.1 响应面优化法介绍 |
3.2.2 响应面理论与方法 |
3.2.3 基于试验数据的响应面法分析 |
3.3 身管精锻力学性能预测模型 |
3.4 预测模型误差分析 |
3.5 本章小结 |
4 身管精锻工艺参数优化与力学性能评估 |
4.1 身管精锻工艺参数优化 |
4.1.1 身管力学性能设计规范 |
4.1.2 锻造比设计参数关系分析 |
4.1.3 MATLAB目标函数优化工艺参数 |
4.1.4 基于RSM的工艺参数优化 |
4.2 身管力学性能评估 |
4.2.1 基于设计要求的身管定性评估 |
4.2.2 基于TOPSIS的身管锻后性能评估 |
4.3 本章小节 |
5 工艺参数设计KBE系统的研究与开发 |
5.1 身管精锻工艺知识模型 |
5.1.1 知识模型概念论述 |
5.1.2 身管精锻工艺知识库的结构内容 |
5.1.3 身管精锻知识表达方式 |
5.2 工艺参数设计KBE系统的设计与开发 |
5.3 机械性能参数辅助设计 |
5.3.1 锻前锻后硬度变化规律 |
5.3.2 锤头结构尺寸与径向应变关系分析 |
5.3.3 径向应变与硬度回归分析 |
5.4 锻后力学性能参数辅助设计 |
5.4.1 力学性能预测模块的设计与开发 |
5.4.2 工艺优化设计模块的设计与开发 |
5.4.3 锻后力学性能评估模块的设计与开发 |
5.5 参数化CAD和参数化有限元模块的设计与开发 |
5.6 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 工作总结 |
6.2 研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(4)船体曲板成形智能化方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 背景 |
1.1.2 意义 |
1.2 知识工程概述 |
1.2.1 知识工程的发展及意义 |
1.2.2 知识工程的构成 |
1.3 知识工程国内外研究现状 |
1.3.1 知识的获取 |
1.3.2 知识的表示 |
1.3.3 知识的推理 |
1.4 水火弯板知识工程系统国内外研究现状 |
1.5 本文研究内容 |
1.6 论文结构安排 |
第2章 水火弯板变形原理研究 |
2.1 水火弯板变形原理 |
2.2 水火弯板的数学模型 |
2.2.1 温度场数学模型 |
2.2.2 变形场数学模型 |
2.3 水火弯板变形影响因子总结 |
2.4 水火弯板加工知识总结 |
2.5 本章小结 |
第3章 加工参数与变形的定性分析 |
3.1 基于ANSYS的有限元计算 |
3.1.1 建立有限元分析几何模型 |
3.1.2 施加有限元分析加热条件 |
3.2 加热方案设计及变形测量方式 |
3.3 水火弯板变形定性研究 |
3.3.1 水火弯板变形与板厚的关系 |
3.3.2 水火弯板变形与加热宽度的关系 |
3.3.3 水火弯板变形与加热速度的关系 |
3.3.4 水火弯板变形与加热线长的关系 |
3.3.5 水火弯板变形与水火距的关系 |
3.3.6 水火弯板变形与乙炔流量的关系 |
3.4 本章小结 |
第4章 基于数据挖掘的水火弯板变形预测 |
4.1 影响水火弯板变形的特征子集筛选 |
4.1.1 特征选择概论 |
4.1.2 支持向量机理论 |
4.1.3 基于支持向量机的水火弯板影响因子筛选 |
4.2 水火弯板神经网络预报机制研究 |
4.2.1 神经网路在水火弯板变形预报的应用 |
4.2.2 神经网络正向预报效果及分析 |
4.3 本章小结 |
第5章 水火弯板决策支持软件 |
5.1 水火弯板决策支持主体功能设计 |
5.2 水火弯板决策支持软件 |
5.2.1 用户登录及注册界面 |
5.2.2 录入钢板基本参数界面 |
5.2.3 钢板变形预报与误差分析界面 |
5.2.4 钢板信息录入界面 |
5.3 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 工作总结 |
6.2 工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
(5)基于CART决策树的冲压成形仿真数据挖掘(论文提纲范文)
1 基于CART决策树理论的知识发现方法 |
1.1 基于CART决策树理论的知识发现过程 |
1.2 CART决策树理论 |
1.3 基于性能度量的模型交叉验证 |
2 摩托车油箱壳拉深数值仿真及试验设计 |
2.1 油箱壳拉深成形数值仿真 |
2.2 数值仿真试验设计与属性决策表 |
3 基于CART决策树的油箱壳拉深工艺知识发现结果及讨论 |
3.1 Python平台的知识发现工具与实现步骤 |
3.2 油箱壳拉深知识发现过程及结果讨论 |
3.2.1 主成分分析降维及讨论 |
3.2.2 分类法比较 |
3.2.3 最佳CART决策树生成过程 |
3.2.4 最佳CART决策树结果及讨论 |
4 结论 |
(6)介观尺度薄板高速精密冲裁的应用基础研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
注释表 |
缩略词 |
第一章 绪论 |
1.1 介观尺度薄板力学性能尺寸效应 |
1.1.1 介观尺度薄板拉伸过程中的尺寸效应 |
1.1.2 介观尺度薄板冲裁过程中的尺寸效应 |
1.1.3 介观尺度薄板微塑成形的本构关系 |
1.2 薄板高速精密冲裁技术 |
1.2.1 薄板高速精密冲裁技术特点 |
1.2.2 薄板高速精密冲裁数值模拟技术 |
1.2.3 薄板高速精密冲裁断面质量 |
1.2.4 薄板高速精密冲裁断面微观组织 |
1.3 介观尺度薄板高速精密冲裁技术研究存在的问题 |
1.4 本文的研究背景及主要研究内容 |
1.4.1 研究背景 |
1.4.2 主要研究内容 |
1.4.3 技术路线 |
第二章 准静态下介观尺度薄板的变形行为和断裂机理 |
2.1 介观尺度磷青铜薄板变形行为的尺寸效应 |
2.1.1 试样制备及试验方案 |
2.1.2 单轴拉伸试验方案 |
2.1.3 介观尺度磷青铜薄板力学性能的尺寸效应 |
2.2 准静态条件下介观尺度磷青铜薄板本构关系 |
2.2.1 基于尺寸效应的本构方程建立 |
2.2.2 本构方程验证 |
2.3 介观尺度磷青铜薄板的断裂机理 |
2.3.1 材料厚度对断口形貌的影响 |
2.3.2 晶粒尺寸对断口形貌的影响 |
2.4 本章小结 |
第三章 高应变率下的本构关系及动态变形机理 |
3.1 高应变率下磷青铜的本构关系 |
3.1.1 试验装置 |
3.1.2 研究方案 |
3.1.3 磷青铜应变率相关的动态本构方程构建 |
3.2 高应变率下磷青铜的动态变形机理研究 |
3.2.1 磷青铜初始组织特征 |
3.2.2 不同试验条件下磷青铜拉伸变形特征 |
3.2.3 高应变率下材料的动态变形机理 |
3.3 本章小结 |
第四章 介观尺度薄板高速精密冲裁数值模拟分析 |
4.1 介观尺度薄板高速精密冲裁过程中的韧性断裂判据 |
4.1.1 薄板高速冲裁裂纹萌生临界损伤阀值的确定 |
4.1.2 薄板高速精密冲裁过程中韧性断裂准则的选取 |
4.2 耦合尺寸效应和应变率效应的磷青铜薄板高速精密冲裁动态本构模型 |
4.2.1 介观尺度薄板高速精密冲裁动态本构模型 |
4.2.2 动态本构模型中参数的确定 |
4.3 介观尺度薄板高速精密冲裁工艺数值模拟技术 |
4.3.1 薄板冲裁数学模型建立 |
4.3.2 薄板高速精密冲裁数值模拟的边界及载荷条件 |
4.3.3 薄板高速精密冲裁数值模拟模型的验证 |
4.3.4 模拟结果分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 介观尺度薄板高速精密冲裁断面质量及断裂机理 |
5.1 介观尺度薄板高速精密冲裁断面质量 |
5.1.1 冲裁断面质量的评判 |
5.1.2 冲裁速度对薄板冲裁断面质量的影响 |
5.2 介观尺度薄板高速精密冲裁机理 |
5.2.1 薄板高速精密冲裁过程中的热效应分析 |
5.2.2 薄板高速精密冲裁断面微观组织分析 |
5.3 本章小结 |
第六章 基于支持向量机的介观尺度薄板高速精密冲裁断面质量预测 |
6.1 基于SVM的非线性回归预测模型 |
6.1.1 核函数的选择 |
6.1.2 样本试验数据的选择 |
6.1.3 回归参数的选择 |
6.1.4 回归函数中参数SVMC和g的优化 |
6.1.5 SVM非线性回归预测模型的构建 |
6.2 基于SVM的介观尺度薄板冲裁断面质量预测 |
6.2.1 薄板冲裁断面质量预测模型的变量选择 |
6.2.2 基于IPSO的SVM参数优化 |
6.3 基于SVM的介观尺度薄板冲裁断面质量预测结果分析 |
6.3.1 IPSO-SVM优化算法求解 |
6.3.2 SVM预测效果对比分析 |
6.4 本章小结 |
第七章 总结与展望 |
7.1 全文总结 |
7.2 本文的主要创新点 |
7.3 后续研究工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
附录(Ⅰ) |
附录(Ⅱ) |
(7)发动机连杆热锻成形数值模拟及模具结构优化(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.2 锻造连杆的研究现状 |
1.3 锻造成形数值模拟的研究进展 |
1.3.1 塑性成形理论的发展 |
1.3.2 刚粘塑性有限元理论 |
1.3.3 锻造模拟软件简介 |
1.4 课题研究内容及目的 |
1.5 课题研究的可行性 |
第二章 连杆多模膛模锻工艺及模具设计 |
2.1 引言 |
2.2 非调质钢热锻连杆 |
2.2.1 热锻连杆材料的分类 |
2.2.2 非调质钢热锻连杆材料的发展 |
2.2.3 非调质钢连杆性能的影响因素 |
2.3 热锻连杆的工艺流程的对比和选择 |
2.3.1 连杆热锻方式的分类 |
2.3.2 连杆的热锻工艺流程对比 |
2.4 1KD连杆锻件设计和模具设计 |
2.4.1 1KD连杆锻件的设计 |
2.4.2 1KD连杆锻模模膛的布局方式 |
2.4.3 1KD连杆锻模的初步设计 |
2.4.4 坯料的初步设计 |
2.5 本章小结 |
第三章 基于DEFORM 3D的连杆热锻数值模拟 |
3.1 引言 |
3.2 锻模设计参数 |
3.2.1 模膛中心距和旋转角 |
3.2.2 模具中心飞边仓深度 |
3.3 热模锻工艺有限元模拟 |
3.3.1 热锻模拟的正交试验方案设计 |
3.3.2 有限元模拟参数的设置 |
3.3.3 有限元模型的建立 |
3.4 模拟试验结果及对比分析 |
3.4.1 热锻成形载荷对比分析 |
3.4.2 热锻成形缺陷对比分析 |
3.4.3 锻模磨损深度对比分析 |
3.5 正交试验结果分析 |
3.5.1 极差分析和方差分析的原理 |
3.5.2 成形载荷正交试验结果分析 |
3.5.3 折叠角正交试验结果分析 |
3.5.4 磨损深度正交试验结果分析 |
3.5.5 模具设计参数的最优组合 |
3.6 本章小结 |
第四章 基于响应面法的连杆模具优化设计 |
4.1 引言 |
4.2 基于响应面法的优化设计 |
4.2.1 实验设计方法 |
4.2.2 响应面法的数学模型 |
4.3 优化实验方案的建立 |
4.3.1 设计变量、优化目标和约束条件 |
4.3.2 响应面模型的建立 |
4.4 响应面法模型的回归分析和方差分析 |
4.4.1 响应面模型的回归分析 |
4.4.2 响应面模型及其方差分析 |
4.4.3 因素水平组合寻优 |
4.5 连杆坯料的优化设计 |
4.6 优化后的数值模拟和结果分析 |
4.6.1 成形载荷分析 |
4.6.2 锻造缺陷分析 |
4.6.3 模具磨损分析 |
4.6.4 成形过程分析 |
4.7 本章小结 |
第五章 基于UG的连杆热锻模具加工 |
5.1 引言 |
5.2 锻模的高级铣削 |
5.2.1 模具高级铣概述 |
5.2.2 锻模设计及加工工艺分析 |
5.3 连杆模具的数控编程 |
5.3.1 CAM编程的一般步骤 |
5.3.2 锻模的型腔铣加工 |
5.3.3 模膛的五轴等高切削 |
5.3.4 顶出孔的点位加工 |
5.3.5 后处理器的建立和NC程序输出 |
5.3.6 实际数控加工的连杆锻模 |
5.4 本章小结 |
第六章 连杆热锻生产验证 |
6.1 引言 |
6.2 1KD连杆热锻生产线布置 |
6.2.1 1KD连杆热锻生产设备配置 |
6.2.2 非调质钢坯料的加热规范 |
6.2.3 连杆锻件冷却方式 |
6.3 1KD连杆实际生产验证 |
6.4 本章小结 |
第七章 总结与展望 |
7.1 总结 |
7.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文及取得的相关科研成果 |
致谢 |
(8)微通道扁管面内绕弯成形过程的数值仿真及知识发现(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 微通道扁管的应用及面内绕弯技术简介 |
1.2.1 微通道扁管的应用 |
1.2.2 面内绕弯技术简介 |
1.3 数值仿真在管弯曲领域中的应用与研究现状 |
1.3.1 数值仿真在塑性成形领域的应用 |
1.3.2 数值仿真在管弯曲领域中的研究现状 |
1.4 知识发现在工程设计领域的应用与研究现状 |
1.4.1 知识发现在工程设计领域的应用 |
1.4.2 知识发现技术在工程设计领域的研究现状 |
1.5 选题背景及意义 |
1.6 本文研究主要内容 |
1.7 本章小结 |
第二章 有限元仿真的理论基础 |
2.1 引言 |
2.2 有限元技术简介 |
2.3 有限元算法简介 |
2.3.1 静力隐式算法 |
2.3.2 动力显式算法 |
2.3.3 算法比较 |
2.3.4 动力显式算法中影响稳定极限的几个因素 |
2.4 本章小结 |
第三章 微通道扁管面内绕弯的有限元仿真 |
3.1 引言 |
3.2 微通道扁管的基本力学性能研究 |
3.3 有限元模拟 |
3.3.1 软件平台简介 |
3.3.2 几何模型的建立 |
3.3.3 材料模型的建立 |
3.3.4 单元的选取 |
3.3.5 网格的划分 |
3.3.6 边界条件处理 |
3.3.7 单元计算的单点高斯积分和砂漏控制 |
3.4 有限元模型的可靠性验证 |
3.4.1 模具的设计与加工 |
3.4.2 模拟结果与试验结果对照 |
3.5 模拟结果 |
3.6 本章小结 |
第四章 基于数值仿真的试验设计及知识发现理论基础 |
4.1 引言 |
4.2 试验设计相关理论 |
4.2.1 试验设计的发展 |
4.2.2 试验设计的基本原理 |
4.2.3 试验设计的内容 |
4.2.4 试验设计的作用 |
4.2.5 试验设计方法 |
4.3 知识发现的理论简介 |
4.3.2 数值仿真结果决策表的离散化 |
4.3.3 粗糙集理论 |
4.4 本章小结 |
第五章 基于有限元仿真的知识发现 |
5.1 引言 |
5.2 试验条件的确定 |
5.3 正交试验安排 |
5.4 APDL 建模程序的编写 |
5.5 管绕弯成形性能评价标准的确定 |
5.5.1 外侧减薄拉裂的衡量标准 |
5.5.2 起皱的评价标准 |
5.5.3 截面畸变的衡量标准 |
5.5.4 流道缩减阻塞的衡量标准 |
5.6 有限元模拟试验结果 |
5.7 基于仿真结果的知识发现 |
5.7.2 关于厚度减薄的规则 |
5.7.3 关于起皱的规则 |
5.7.4 关于截面畸变的规则 |
5.7.5 关于流道缩减的规则 |
5.7.6 关于总体成形质量的规则 |
5.8 本章小结 |
第六章 全文结论与展望 |
6.1 本文总结 |
6.2 未来展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间的主要成果 |
致谢 |
(9)电沉积镍涂层薄板的冲压成形极限预测与数值模拟(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 板料成形数值模拟的研究现状 |
1.1.1 数值模拟方法的发展 |
1.1.2 数值模拟方法的应用 |
1.2 成形极限图的研究现状 |
1.2.1 实验方法 |
1.2.2 理论与数值模拟方法 |
1.3 本文的意义及主要研究内容 |
第2章 成形极限图的理论基础 |
2.1 成形极限图的原理 |
2.2 成形极限图的制作 |
2.3 成形极限理论及影响因素 |
2.3.1 塑性拉伸失稳理论 |
2.3.2 成形极限曲线的影响因素 |
2.4 本章小结 |
第3章 镍涂层薄板成形极限图的右边区域 |
3.1 基体与涂层的应力应变关系 |
3.1.1 应力、应变实验数据 |
3.1.2 基体与涂层的本构关系 |
3.2 镍涂层薄板成形的基本假设 |
3.3 镍涂层薄板的等效应力与等效应变 |
3.3.1 Hill 正交各向异性塑性理论 |
3.3.2 涂层薄板的等效应力和等效应变增量 |
3.4 分散颈缩发生条件 |
3.5 Swift 理论计算结果与讨论 |
3.6 成形极限的M-K 理论 |
3.7 M-K 理论计算结果与讨论 |
3.8 本章小结 |
第4章 镍涂层薄板冲压成形的有限元模拟 |
4.1 ANSYS/LS-DYNA 简介 |
4.2 ANSYS/LS-DYNA 的求解步骤 |
4.2.1 前处理(PREP7 前处理器) |
4.2.2 加载和求解 |
4.2.3 后处理 |
4.3 电沉积镍涂层薄板成形过程的有限元模拟 |
4.3.1 选择单元及算法 |
4.3.2 定义材料模型 |
4.3.3 建立有限元模型 |
4.3.4 接触类型及摩擦系数 |
4.3.5 确定压边力、添加约束及载荷 |
4.3.6 修改K 文件、求解及后处理 |
4.4 有限元仿真结果分析 |
4.4.1 基体与涂层的应力分布 |
4.4.2 基体与涂层的应变分布 |
4.4.3 基体与涂层的界面结合强度 |
4.4.4 冲头载荷曲线 |
4.4.5 有限元模拟结果的实验验证 |
4.5 本章小结 |
第5章 韧性断裂准则的应用及成形破坏预测 |
5.1 常见的一些韧性断裂准则 |
5.2 基于 Lemaiter 损伤理论的韧性断裂准则的建立 |
5.2.1 Lemaitre 损伤理论 |
5.2.2 韧性断裂的外界影响因素 |
5.2.3 韧性断裂过程中材料物理性能的变化 |
5.2.4 韧性断裂判据的推导 |
5.3 材料常数的确定 |
5.4 应用韧性断裂准则进行成形破坏预测 |
5.4.1 破坏预测结果 |
5.4.2 常数材料对成形极限的影响 |
5.5 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 论文总结 |
6.2 工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间已公开发表的论文 |
(10)汽车转向节锻造智能设计系统的研究与开发(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.2 塑性成形过程数值模拟技术 |
1.2.1 塑性成形过程研究方法 |
1.2.2 有限元模拟技术发展概况 |
1.2.3 有限元模拟技术在塑性成形中的应用 |
1.3 人工智能技术在塑性成形中的应用 |
1.3.1 专家系统的应用领域 |
1.3.2 神经网络的应用领域 |
1.3.3 人工智能技术在塑性成形中的研究现状 |
1.4 本文主要研究内容 |
第2章 人工智能技术和有限元模拟技术基本理论 |
2.1 专家系统 |
2.1.1 专家系统的结构 |
2.1.2 构建专家系统的步骤 |
2.2 神经网络 |
2.2.1 神经网络的结构 |
2.2.2 神经网络的训练方法 |
2.3 有限元技术基本理论 |
2.3.1 刚塑性/刚粘塑性有限元基本方程 |
2.3.2 刚塑性/粘塑性有限元变分原理 |
2.3.3 刚塑性/刚粘塑性有限元求解过程 |
2.4 本章小结 |
第3章 汽车转向节锻造过程有限元模拟 |
3.1 引言 |
3.2 有限元模拟系统分析 |
3.2.1 有限元模拟系统的组成 |
3.2.2 有限元模拟系统的发展过程 |
3.2.3 DEFORM软件介绍 |
3.3 典型汽车转向节锻造过程数值模拟 |
3.3.1 模拟模型及初始条件 |
3.3.2 金属流动规律分析 |
3.3.3 锻件温度场分析 |
3.3.4 力能曲线 |
3.3.5 应力场和应变场分析 |
3.3.6 摩擦因子的影响 |
3.4 本章小结 |
第4章 汽车转向节锻造新工艺研究 |
4.1 引言 |
4.1.1 汽车转向节成形工艺概述 |
4.1.2 转向节锻造工艺中的问题 |
4.2 SK2锻件新工艺开发 |
4.2.1 SK2锻件锻造工艺分析 |
4.2.2 SK2锻件锻造设计方案 |
4.2.3 SK2锻件制坯工序设计 |
4.2.4 SK2锻件预锻工序设计 |
4.2.5 SK2锻件终锻工序设计 |
4.2.6 SK2锻件锻造实验 |
4.3 SK1锻件新工艺开发 |
4.3.1 控制飞边闭式模锻工艺 |
4.3.2 SK1锻件预锻过程模拟及工艺设计 |
4.3.3 SK1锻件制坯工艺设计 |
4.3.4 两种锻造工艺的对比 |
4.4 本章小结 |
第5章 汽车转向节锻造设计神经网络的关键技术研究 |
5.1 引言 |
5.2 神经网络基本算法 |
5.2.1 BP神经网络的原理及算法 |
5.2.2 RBF神经网络原理及算法 |
5.3 转向节锻造设计神经网络模型 |
5.3.1 转向节锻件特征信息模型 |
5.3.2 单元形状因子的确定 |
5.4 转向节锻造设计神经网络参数研究 |
5.4.1 输入和输出向量设计 |
5.4.2 BP网络结构 |
5.4.3 BP训练算法 |
5.4.4 RBF网络参数 |
5.5 本章小结 |
第6章 基于神经网络的汽车转向节锻造设计专家系统开发 |
6.1 引言 |
6.2 基于神经网络的锻造设计专家系统 |
6.2.1 神经网络与传统专家系统的集成方式 |
6.2.2 基本结构 |
6.2.3 知识库 |
6.2.4 推理机 |
6.3 FDesign-SK整体结构及功能特点 |
6.3.1 开发工具 |
6.3.2 FDesign-SK系统的整体结构 |
6.3.3 锻件特征尺寸输入模块 |
6.3.4 工艺设计模块 |
6.3.5 模具设计模块 |
6.3.6 神经网络训练模块 |
6.4 应用实例一 |
6.4.1 FDesign-SK系统的预测结果 |
6.4.2 数值模拟和实验 |
6.5 应用实例二 |
6.5.1 FDesign-SK系统的预测结果 |
6.5.2 数值模拟和实验 |
6.6 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士学位期间发表的论文和成果 |
攻读博士学位期间参加的科研项目 |
附件 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
四、基于金属塑性成形数值模拟结果的创新知识挖掘方法研究(论文参考文献)
- [1]基于比较视角的中美国家级实验室建设研究[D]. 李阳. 吉林大学, 2021(01)
- [2]汽车覆盖件冲压成形稳健性设计与模具型面补偿及其应用研究[D]. 李晔. 浙江大学, 2020(06)
- [3]身管精锻成形工艺参数设计与性能分析[D]. 毕梦凡. 南京理工大学, 2020(01)
- [4]船体曲板成形智能化方法研究[D]. 王哲宇. 上海交通大学, 2019(06)
- [5]基于CART决策树的冲压成形仿真数据挖掘[J]. 王伟,黄宇星,余鸿敏. 工程科学学报, 2018(11)
- [6]介观尺度薄板高速精密冲裁的应用基础研究[D]. 胡道春. 南京航空航天大学, 2016(12)
- [7]发动机连杆热锻成形数值模拟及模具结构优化[D]. 刘雅辉. 上海工程技术大学, 2015(11)
- [8]微通道扁管面内绕弯成形过程的数值仿真及知识发现[D]. 陈殿苹. 上海交通大学, 2010(01)
- [9]电沉积镍涂层薄板的冲压成形极限预测与数值模拟[D]. 唐建国. 湘潭大学, 2009(S1)
- [10]汽车转向节锻造智能设计系统的研究与开发[D]. 程联军. 山东大学, 2008(05)