检索结果-南通市图书馆

作者：张准东北大学

学位级别：硕士

改革开放以来,我国工业化进程飞速发展,随之而来的是人类赖以生存的环境已经严重受到影响。钢铁产业是实现工业化的基础,近些年,我国大力发展钢铁产业,在促进工业化的同时,对人类的生存环境也造成了严重污染。在钢铁行业中,炼焦产业对... 详细信息

改革开放以来,我国工业化进程飞速发展,随之而来的是人类赖以生存的环境已经严重受到影响。钢铁产业是实现工业化的基础,近些年,我国大力发展钢铁产业,在促进工业化的同时,对人类的生存环境也造成了严重污染。在钢铁行业中,炼焦产业对环境造成的污染尤为严重,而在炼焦生产的各环节中,又数装煤过程产生的烟尘最大,对空气的污染也最严重。按照炼焦生产过程中装煤方式的不同,炼焦焦炉主要分为顶装煤焦炉和捣固焦炉。我国顶装煤焦炉起步较早,在装煤除尘方面已经有了相对成熟的技术。而捣固焦炉在2000年以后才初具规模,并有了后来居上之势。目前,捣固焦炉生产规模已日趋壮大。因为捣固焦炉炼焦与顶装煤炼焦的工艺迥异,因此捣固焦炉无法完全照搬顶装焦炉的除尘技术。随着工艺技术的发展,为解决捣固焦炉装煤烟尘污染问题国内开发出了集气管导烟工艺,它是根据在焦炉桥管喷射高压氨水产生微负压的原理,通过双U形管烟气转换车将装煤时产生的含有荒煤气的烟尘,经本孔装煤炭化室(N)和两个相邻的炭化室(N+2)、(N-1)再由上升管吸入焦炉集气管。不需建造装煤除尘站,即可以实现装煤除尘,又回收了荒煤气,达到节能的效果。目前已在国内诸多捣固焦炉上得到推广和应用,取得了较好的除尘治理效果和经济效益。集气管导烟工艺的使用带来了相关设备的变革,为配合集气管导烟工艺,并使除尘效果达到最佳,本人及相关研发团队共同研发出了双U型管烟气转换车设备。随着集气管导烟工艺和双U型管烟气转换车的大量普及应用,使用过程中也发现了不少问题,影响了整体烟尘控制效果。因此需要研究集气管导烟工艺及其主要设备,找到问题的原因,提出解决问题的办法,并对其主要设备—双U型烟气转换车进行改进,优化现有功能、增加一些辅助功能,对钢结构进行有限元分析,提高性价比。集气管导烟工艺的研究及双U型管烟气转换车的改进成果通过实际应用得到了验证,也为焦化环保行业的发展及本人所在企业做出了贡献。

关键词：炼焦生产集气管导烟工艺设备改造

基于双目立体视觉的车辆加气口快速精准识别和定位研究

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基于双目立体视觉的车辆加气口快速精准识别和定位研究

作者：郭江涛东北大学

学位级别：硕士

在当下,能源问题和环保问题获得人类越来越多的关注,由于煤和石油等能源越来越枯竭,并且在使用时对环境造成的污染比较大,天然气的使用越来越被人们重视,越来越多的公交车、货车和私家车等车辆也开始使用天然气作为动力能源。但是,目前... 详细信息

在当下,能源问题和环保问题获得人类越来越多的关注,由于煤和石油等能源越来越枯竭,并且在使用时对环境造成的污染比较大,天然气的使用越来越被人们重视,越来越多的公交车、货车和私家车等车辆也开始使用天然气作为动力能源。但是,目前绝大部分加气站的加气工作都是由人手动操作完成的,手动加气不仅速度慢,而且存在很大的安全隐患,因此智能加气技术、工艺和设备的研发迫在眉睫。对于企业来说,降低人工成本和提高加气的安全性是目前亟需解决的一个问题。本课题就是以此为契机,设计开发一套智能加气系统。本文主要是针对加气的工况,设计了一套可以快速有效的采集处理加气口图片、精准识别定位加气口的三维定位系统。其中主要研究内容如下:(1)设计图像采集系统。选取合适的双目摄像机、光源和计算机等硬件设备,在Visual Studio 2017(配置OpenCV3.4.1)编译环境下采集加气口图像和标定板图像,确定加气口采集处理的流程。(2)摄相机标定和图像校正。在MATLAB上使用相机标定工具箱进行相机标定,并使用相机标定获得的参数进行图像的校正。(3)图像四步预处理。对左右图像进行图像去噪、直方图均衡化、直方图匹配和图像锐化四步预处理,图像中的噪声和亮度差异等干扰因素被消除,加气口边缘也得到了增强。(4)选择最优的特征点检测匹配方法。将3种特征点检测方法与2种描述子搭配出6种新的特征点检测描述算法,并对这6种算法进行多次实验,最终选取Fast特征点和SURF描述子的最优算法组合。(5)筛选加气口上的特征点。以加气口边缘圆心横纵坐标和半径为参数提出一组判据,准确的筛选出加气口上的特征点。(6)加气口三维定位。提取筛选出的加气口上的特征点坐标,其横纵坐标的均值作为加气口在图像中的横纵坐标值,将此标值代入双目视差公式得到加气口的三维坐标。并抽取10组测量数据进行分析,最终测得z向平均测量误差为1.035%。

关键词：双目立体视觉加气口图像预处理 Hough变换特征点提取匹配

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玩具车轮注塑模浇注系统CAE分析

玩具车轮注塑模浇注系统CAE分析

作者：孙丹东北大学

学位级别：硕士

注塑成型是现代塑料工业中极为重要的一种加工技术,适于大批量生产形状复杂、尺寸要求精确的塑料制品。随着计算机软、硬件技术的发展,注塑模CAE技术也得到了前所未有的发展。CAE技术在模具生产制造之前就能发现设计中存在的问题,改变... 详细信息

注塑成型是现代塑料工业中极为重要的一种加工技术,适于大批量生产形状复杂、尺寸要求精确的塑料制品。随着计算机软、硬件技术的发展,注塑模CAE技术也得到了前所未有的发展。CAE技术在模具生产制造之前就能发现设计中存在的问题,改变了主要依靠经验和直觉,反复试模、修模的传统设计方法。本文以注塑工程分析软件为工具,对注塑过程中所涉及的流道设计、浇口设计等方面进行了比较深入的研究,并针对玩具车轮的主要注塑缺陷熔接痕进行了有效的改善。此外,对塑料的粘度模型、流变理论及数值计算方法进行了初步研究。本文主要研究内容分为以下几个方面：首先概述了注塑成型技术、注塑模CAE技术,并介绍了注塑模CAE技术发展的概况和流动模拟技术研究现状。根据注塑模流动模拟理论,建立了流动过程的数学模型,并对注塑成型模型进行了简化,得到了易于数值求解的数学模型,认识了各物理变量对成型过程的影响。分析阐述了流道和浇口的设计理论与方法,研究了基于CAE技术并结合了聚合物流动原理的流动分析在流道设计和浇口设计中的应用,并应用于实例玩具车轮注塑模中。熔体流动模拟的一个主要任务是进行成型缺陷预测,本文针对玩具车轮的主要缺陷熔接痕进行了系统的阐述,并利用CAE技术有效对熔接痕进行了控制。利用CFD商用软件对浇注系统进行了温度场分析,得到流道尺寸与注塑完成时熔体温度的关系,进而解释了熔接痕得到改善的原因。从上述工作中,可以看出只有充分认识了CAE分析结果的物理意义以及这些结果对模具设计的影响,才‘能更好地利用这些知识解决实际生产中遇到的问题;利用注塑模CAE技术对模具内熔体的动态模拟分析研究,可直观了解制品所需要的最大锁模力、最大注塑压力以及制品成型时熔接线和气穴位置,从而对模具进行有针对性的优化。

关键词：注塑成型热分析流动模拟浇注系统熔接痕 UG/MoldWizard Moldflow

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大型振动流化床设备多物理场耦合分析

大型振动流化床设备多物理场耦合分析

作者：郭峰东北大学

学位级别：硕士

振动流化床(Vibrated Fluidized Bed, VFB)干燥技术是近年来应用越来越广泛的工业干燥方法之一,随着工业化生产的巨大需求,振动流化床技术以其优良的干燥效果和经济效益,显示出了更广阔的应用前景。但是,在振动流化床设备应用过程中,两... 详细信息

振动流化床(Vibrated Fluidized Bed, VFB)干燥技术是近年来应用越来越广泛的工业干燥方法之一,随着工业化生产的巨大需求,振动流化床技术以其优良的干燥效果和经济效益,显示出了更广阔的应用前景。但是,在振动流化床设备应用过程中,两方面问题日渐凸显：其一,现有设备规模与生产需求相矛盾,大型设备设计困难;其二,振动流化床工作在流场、温度场、振动场的多场耦合作用下,工作环境复杂且恶劣,大型设备结构强度、刚度、稳定性评估困难。针对以上两方面难题,本论文以大型振动流化床设备为研究对象,完成了以下工作：首先,对150t/h大型振动流化床进行振动计算,得到结构振动频率、弹簧刚度和激振力等参数,建立整体框架模型;其次,利用CFD技术对建立的振动流化床模型进行流固耦合传热分析,获得该结构流场分布以及流体传热作用下的温度场分布;再次,将获得的温度分布数据加载入结构有限元模型中,对其进行结构热应力分析,获得热应力分布,分析结构薄弱部位,优化设计;最后,对结构进行加载上述温度分布及热应力载荷下的模态、谐响应和瞬态等动力学分析,观察结构在工作频率下的振动特性,评估结构在高温振动条件下的强度、刚度及稳定性。通过流固耦合传热分析,可知烟气在气体分布板处的最大流速为13m/s,平均速度为4.93m/s,满足流化设计要求;结构横梁部位的温度最高,为290℃。通过热应力分析发现,结构的拉筋位置对热应力影响很大,经过结构优化,有效地将本结构的最大热应力降低至244MPa,位置在两根边横梁与前后侧板的连接处;床体沿X方向膨胀变形最大值为9.6mm,前后侧板中间上缘外张变形总计15.8mm。通过进行加载温度分布及热应力预载荷的振动特性分析,验证了结构能够避免共振现象的发生;结构在工作状态下最大应力为253MPa,位置同样在两根边横梁与前后侧板的连接处;结构的稳态响应满足振幅设计要求,结构振动平稳。本论文研究的内容,对大型振动流化床设备的设计、优化与强度评估具有很强的工程指导意义。

关键词：振动流化床多物理场流固耦合热应力振动特性

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叶片冷辊轧本构模型研究与组织模拟

叶片冷辊轧本构模型研究与组织模拟

作者：耿文冉东北大学

学位级别：硕士

叶片辊轧是航空叶片制造的发展趋势之一,其工作过程平稳、所需设备吨位小、轧件力学性能好、生产效率高。由于叶片形状复杂、所使用的高温合金材料难变形,对其成形过程尚无深入的研究,缺乏规律性的认识。实际生产中,叶片辊轧工艺的制定... 详细信息

叶片辊轧是航空叶片制造的发展趋势之一,其工作过程平稳、所需设备吨位小、轧件力学性能好、生产效率高。由于叶片形状复杂、所使用的高温合金材料难变形,对其成形过程尚无深入的研究,缺乏规律性的认识。实际生产中,叶片辊轧工艺的制定和模具的设计主要凭借经验,叶片的抛光和修磨以及模具的修型主要依靠工人手工操作,生产效率低,且无法保证产品质量。因此研究叶片冷辊轧成形过程的金属流动规律和成形机理,对模具优化设计和工艺参数的选择具有指导意义。本文针对以上现状开展研究,目的是利用有限元软件DEFORM-3D建立叶片冷辊轧数值模拟的平台。为了保证数值模拟的可信度,需要获得准确的材料本构模型。本文针对叶片辊轧过程大塑性变形,几何、材料、边界条件非线性的特点,通过对本构理论的研究,找到了适合于叶片辊轧过程的Yoshida-Uemori本构模型。由于本文所研究的叶片材料为镍基变形高温合金GH4169,为了确定本构模型中的材料参数,设计了GH4169合金不同状态下的力学性能实验。通过实验所得数据,分析了GH4169合金的变形特点,确定了本构模型中的待定参数,并发现GH4169合金在不同状态下的力学性能具有明显差异。随后对DEFORM软件进行二次开发,将所得本构模型添加到软件的材料库中。通过对长方体压缩过程的数值模拟,将模拟结果与实际压缩实验结果进行对比,验证了本构模型的准确性,并采用二次开发的材料模型对叶片辊轧过程进行了模拟,得到了金属的流动规律。最后,对叶片在辊轧过程中的显微组织演化进行了模拟,得到了晶粒尺寸、位错密度和晶界的变化规律。航空叶片叶身形状复杂,截面不断变化。因此,叶片辊轧属于变截面轧制。本文对叶片辊轧过程的本构模型和显微组织的研究,为探索变截面轧制过程的金属变形规律、模具优化设计和工艺参数的选择提供了方法。

关键词：叶片辊轧本构模型二次开发显微组织

4M125型往复压缩机及其温度计套管设计分析

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4M125型往复压缩机及其温度计套管设计分析

作者：李首霖东北大学

学位级别：硕士

往复式压缩机是通过活塞的往复运动,使气体容积缩小来提升气体压力的设备。在往复压缩机使用过程的测量和控制中,温度是最基本、最重要的参数之一,安装在压力容器上供温度检测用的保护套管（通常称作温度计套管,简称套管）能够配合温度... 详细信息

往复式压缩机是通过活塞的往复运动,使气体容积缩小来提升气体压力的设备。在往复压缩机使用过程的测量和控制中,温度是最基本、最重要的参数之一,安装在压力容器上供温度检测用的保护套管（通常称作温度计套管,简称套管）能够配合温度计有效监测压缩机在运行时的温度变化,广泛应用在石油化工行业中。但是在实际应用中,由于工艺流体的作用,浸没在流体中的套管因为漩涡脱落会产生振动,当振动频率接近套管的固有频率时,则可能发生共振,导致流体作用在套管上的应力超过套管的承受极限而使套管折断,产生泄漏,并使插在套管内的温度检测元件损坏,影响温度测量,甚至发生事故。本文以4000万吨炼化一体化项目320万吨/年蜡油加氢装置4M125型新氢往复压缩机及其温度计套管为研究对象,对往复压缩机进行三维建模和选型设计,并对温度计套管的动力学和静力学进行深入分析和研究。首先综述往复压缩机及其温度计套管的研究背景,在对国内外相关文献研究现状分析的基础上确定本文的主要研究对象和研究内容。其次介绍往复压缩机的选型设计。阐述了往复压缩机的分类、特点、基本结构及工作原理,并对往复压缩机系统中各部件进行三维建模。完成往复压缩机的选型设计和缓冲容积的计算,确定往复压缩机型号、参数及缓冲容积,为后续温度计套管频率计算、动静力学分析提供了原始数据。第三对温度计套管动力学和静力学分析研究。根据现场实际情况,对缓冲器缓冲容积进行计算,介绍温度计套管的分类、阐述相关技术标准,分析温度计套管的共振原因,根据标准公式对温度计套管进行设计。最后对温度计套管进行有限元仿真分析。作为标准计算方法的补充,对温度计套管的性能分析更为完善和全面,并形成温度计套管分析程序,提高温度计套管设计的准确性和效率。本文通过采用理论分析与计算机辅助工程分析相结合等方法对往复压缩机及其温度计套管进行研究,获得了温度计套管多个性能指标。通过选择合理的套管材料、改变套管的内外径和外形结构、改变温度计的安装位置和增加其他辅助装置等方法延长机组的使用寿命,为产品质量提供了有力支撑,保证了往复压缩机系统的实际安全运行,具有重要的工程意义。

关键词：往复压缩机温度计套管应力计算有限元分析

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冷带轧机垂直振动研究

冷带轧机垂直振动研究

作者：蔡进东北大学

学位级别：硕士

冷带轧机常常发生多种形式的垂直振动,严重影响了生产产量和产品质量,严重时还会造成生产事故,因此,消除轧机垂直振动是实现高精度轧制的前提。作者以实验室小型冷带轧机为基础,分别从自由振动,受迫振动,自激振动三个方面研究轧机的垂... 详细信息

冷带轧机常常发生多种形式的垂直振动,严重影响了生产产量和产品质量,严重时还会造成生产事故,因此,消除轧机垂直振动是实现高精度轧制的前提。作者以实验室小型冷带轧机为基础,分别从自由振动,受迫振动,自激振动三个方面研究轧机的垂直振动问题,探索工艺参数与结构参数对垂直振动的影响规律,为更加有效地、准确地预测轧机自激振动的产生,合理制定轧制规程以避免自激振动提供了帮助。本文的研究工作包括以下几个方面：(1)考虑压下油缸阻尼与辊间阻尼,建立了冷带轧机垂直系统六自由度弹簧质量模型,计算了模型中的等效质量与等效刚度。(2)从自由振动方面考虑,利用matlab软件,求解了系统的固有频率和主振型,掌握了系统的固有特性,找出了相对危险的频率为第三、五、六阶频率。(3)分别取等效质量和刚度,得到了等效质量及刚度对各阶固有频率的影响结果。修改结构参数(工作辊直径,支承辊直径,辊身长度),探索了结构参数对固有频率的影响。(4)从受迫振动方面考虑,在稳态轧制力下,进行轧机垂直系统的瞬态动力学分析,用Newmark法求解了垂直系统的时域响应,完成了轧机各部分的响应绘图,发现在阻尼的作用下,轧机振动衰减,机架部分振幅稍大。(5)在简谐激振力作用下,计算了激振频率接近6阶固有频率的6种工况下的系统响应,发现在工况1和工况6下出现了拍振现象,应通过增加阻尼,合理制定轧制规程等措施避免这种情况。(6)理论分析了轧机自激振动产生的机理,建立了系统的稳态工艺临界轧制速度计算模型,计算了多种工艺下的临界轧制速度,得到了工作辊半径,出入口厚度,前后张力,辊间阻尼,机架间距等参数对临界轧制速度的影响。这些结论对轧机垂直振动的深入研究及完善具有重要的理论意义。将这些成果应用于生产实践,从轧机设计、轧制规程制定两方面去避免垂直自激振动,对彻底解决轧机垂直振动问题,提高轧机生产产量和产品质量,有重要实际意义。

关键词：冷带轧机垂直振动工艺参数临界轧速轧制规程

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金属薄壁件自适应网格划分的理论及应用研究

金属薄壁件自适应网格划分的理论及应用研究

作者：孙友强东北大学

学位级别：硕士

许多金属薄壁件的成形过程容易出现大变形、大应变和应力集中的区域,对该类非线性问题求解析解是十分困难的。目前,针对上述问题一般通过数值计算求其相应的数值解,基于变分原理和剖分插值的有限元法是一种重要的数值方法。因此,区域剖... 详细信息

许多金属薄壁件的成形过程容易出现大变形、大应变和应力集中的区域,对该类非线性问题求解析解是十分困难的。目前,针对上述问题一般通过数值计算求其相应的数值解,基于变分原理和剖分插值的有限元法是一种重要的数值方法。因此,区域剖分的疏密对结果精度和计算量有着重要的影响。另外,在工程实际中,往往需要反复修改部件的形状尺寸和工艺参数,进行多次计算。此时可以根据结构和载荷特点,简化为二维模型进行计算,从而初步确定优化的结构尺寸和工艺参数,然后再使用三维模型来进行更精确的计算。如何实现以较小的计算量来达到更高的计算精度是目前数值计算领域一个热门的研究领域,具有较高的研究意义。因此,本文依托有限元计算软件ABAQUS和数值计算软件MATLAB对金属薄壁件非线性成形过程自适应网格技术进行研究,开发出相应的二维自适应有限元计算模块。本文主要研究内容如下:(1)误差估计理论的研究与改进。总结出常规位移有限元求解中造成求解的应力和应变精度不高的两条主要原因,并将研究重点定位于超收敛后验误差理论上,并对该理论在实际应用中存在引入恢复单元精度不高,采样点过多的问题进行改进。(2)网格细化方法的研究与开发。研究二维三角形网格和四边形网格细化方法理论的特性和优缺点,并开发相应的细化程序。将不同网格细化方法应用到同一实例中,经验证本文开发的细化方法均具有良好可行性,并确定出四边形Y型细化为适合本文开发环境综合性能最优的细化方法。(3)开发二维自适应有限元计算模块。确定出模块的基本计算流程、模块组成结构、子模块数据结构等。模块主要包括以下几大部分:计算数据的提取与处理、后验误差的计算与单元标记、网格细化、inp文件的修改。将开发的自适应模块应用到实例计算中,经验证该模块具有可行性与可靠性,且实现了ABAQUS不具备的全四边形网格重划分技术,在较小计算量的情况下能达到更高的计算精度,并降低仿真操作难度和失误率。

关键词：自适应后验误差网格细化模块开发

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四辊轧机的振动特性分析及成形过程仿真

四辊轧机的振动特性分析及成形过程仿真

作者：张里丽东北大学

学位级别：硕士

板带产品是钢铁工业的主要产品,广泛应用于国民经济的各个部门。板带材轧制的过程是一个极其复杂的过程,涉及到机架、轧辊、带钢及相关的很多方面。带钢板形(板平直度和板凸度)质量精度是衡量板带产品质量的一项重要指标。为了准确地得... 详细信息

板带产品是钢铁工业的主要产品,广泛应用于国民经济的各个部门。板带材轧制的过程是一个极其复杂的过程,涉及到机架、轧辊、带钢及相关的很多方面。带钢板形(板平直度和板凸度)质量精度是衡量板带产品质量的一项重要指标。为了准确地得到板形随各种扰动因素及控制因素变化而发生变化的规律,必须从本质上充分地研究板带轧制的整个过程,掌握板形控制的理论基础。本文建立四辊轧机的动力学仿真模型来模拟各种因素变化与板形的关系,以便更好的预测和控制带钢板形。为了对四辊轧机的板形的影响因素进行研究和分析,本文首先根据该轧机的功能以及主要技术参数,进行三维系统建模。然后应用ANSYS有限元分析软件对轧机整机及主要零部件进行了结构静力分析和振动分析,从而验证了主要零部件的强度、刚度等性能满足设计要求。随后再利用PRO/E、ADAMS与ANSYS三种软件的接口技术建立了轧机系统的刚柔耦合模型,并对该模型进行了振动特性分析,从而确定了带钢宽度、系统阻尼以及轧制力的变化这些影响自激振动的主要因素对垂直振动的影响规律。最后应用ANSYS/LS-DYNA软件对轧制板带成形过程进行了有限元动力学仿真与分析,得到了轧制过程板带的应力、应变分布,并详细分析了各种轧制条件如弯辊力、张力、摩擦系数等的变化对轧制过程中板带形状的影响状况,从而为得到最优的轧制条件,改善板形质量提供一定的理论依据。通过综合分析四辊轧机整机及零部件的振动特性和成形过程的仿真结果,确定了影响轧机自激振动的主要模态及机架振动的原因,得到了通过增大阻尼,减小板宽,降低轧制力改善轧机系统的振动特性以及增大张力,增加弯辊力,减小摩擦系数改善板形的变化规律,为该型四辊轧机系统结构优化设计和技术参数选择提供了有利的理论指导和技术支持。

关键词：四辊轧机板形垂直振动刚柔耦合动力学仿真有限元分析

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微深杯成形过程仿真模拟及尺度效应研究

微深杯成形过程仿真模拟及尺度效应研究

作者：殷娇东北大学

学位级别：硕士

近些年,随着电子工业及精密机械发展,特别是微系统技术、微机电系统等领域的需求大大地推动了机械产品微型化进程,推动了微成形技术和微零件产品的发展。当加工系统整体微型化,加工对象的尺度降低到微尺度范围,材料性能和变形行为发生改... 详细信息

近些年,随着电子工业及精密机械发展,特别是微系统技术、微机电系统等领域的需求大大地推动了机械产品微型化进程,推动了微成形技术和微零件产品的发展。当加工系统整体微型化,加工对象的尺度降低到微尺度范围,材料性能和变形行为发生改变,传统宏观成形中成熟的理论和技术不能直接应用到微成形领域,这种由微小尺寸引起的微尺度效应成为微成形技术研究和发展的基础和重点。本文以铜箔材料微深杯成形工艺为研究对象,围绕微成形尺度效应展开分析。首先建立了铜箔材料的材料模型,基于表面层理论模型,将铜箔材料整体分为表面晶粒和内部晶粒两种晶粒,引入受晶粒尺寸及铜箔厚度影响表示晶粒与铜箔厚度关系参数η,建立包含关系参数的材料混合模型,与实验数据对比后,发现此模型有较高的准确性。其次利用建立的材料模型,对铜箔材料微深杯成形过程进行仿真模拟,将仿真模拟获得的深杯成形中的成形力值与实验值进行对比,验证了仿真模拟方法的可行性,发现材料尺度效应对铜箔深杯成形过程有很大的影响;在此基础上,分析研究了不同相对凸凹模圆角半径对微深杯成形过程中最大成形力和材料不同变形区域的应力应变的影响。发现凸模过渡区和变形区受凸凹模相对圆角半径影响非常明显,尤其是当板厚较小晶粒尺寸较大时,随着相对凸凹模圆角半径的增加,板厚变薄更加明显,甚至会出现局部应变值非常大的情况。最后提出对宏观T型摩擦实验进行修改作为微成形摩擦系数确定的实验方法,并通过仿真模拟获得不同摩擦条件下黄铜材料的摩擦校准曲线;通过分析材料性能及模具尺寸对于摩擦校准曲线的影响,确定±15%的材料性能偏差及±0.01mm的模具加工误差对于摩擦校准曲线的准确性没有影响,而±0.05mm的模具误差对于摩擦校准曲线准确性的影响很大,这一结论对实际应用具有一定的指导作用。本文采用理论研究与仿真模拟相结合的方式,对微深杯成形过程中的尺度效应进行了研究。建立了考虑材料尺寸效应的材料本构模型,并对微深杯成形过程及微成形摩擦实验方法进行仿真模拟与分析,为微成形技术的进一步的研究提供了参考。

关键词：微深杯成形尺度效应材料本构模型摩擦实验