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冲压成形模拟过程中的工艺切口算法及应用

中国机械工程 2008年第10期19卷 1205-1208页

作者：谢邵辉柳玉起杜亭华中科技大学材料成形及模具技术国家重点实验室武汉430074

针对板料成形模拟过程中的工艺切口问题,提出了网格自适应加密与减密技术的工艺切口算法。算法采用向前推进方式对切边线经过的单元进行网格调整,通过网格映射方法完成新旧单元体系下物理量信息传递。将算法集成到基于动力显式算法的FAS... 详细信息

针对板料成形模拟过程中的工艺切口问题,提出了网格自适应加密与减密技术的工艺切口算法。算法采用向前推进方式对切边线经过的单元进行网格调整,通过网格映射方法完成新旧单元体系下物理量信息传递。将算法集成到基于动力显式算法的FASTAMP软件中,模拟实际生产的汽车覆盖件成形过程,优化工艺切口时的模具行程、切口的大小、位置和形状等。将工艺切口方案应用于实际拉深成形中,其成形结果不仅验证了数值模拟结果的准确性,同时也证明了工艺切口算法的实用性。

关键词：板料成形数值模拟工艺切口网格自适应加减密

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工艺切口与坯料网格剖分算法的研究

工艺切口与坯料网格剖分算法的研究

作者：谢邵辉华中科技大学

学位级别：硕士

工艺分析与设计是汽车覆盖件产品开发的核心环节之一,它直接关系到产品的质量,生产成本,生产效率和模具的寿命。随着汽车工业的高速发展,对覆盖件的工艺设计提出了越来越高的要求,传统的工艺设计已经无法满足当今时代的要求。近年来,随... 详细信息

工艺分析与设计是汽车覆盖件产品开发的核心环节之一,它直接关系到产品的质量,生产成本,生产效率和模具的寿命。随着汽车工业的高速发展,对覆盖件的工艺设计提出了越来越高的要求,传统的工艺设计已经无法满足当今时代的要求。近年来,随着计算机软硬件技术、计算机图形学技术、人工智能技术和有限元理论的发展,板料成形的数值模拟技术已逐渐成为工艺分析及优化设计的有效工具。本课题来源于国家自然科学基金项目:面向自主设计的汽车覆盖件成形性快速仿真及工艺优化技术研究,项目批准号为50575080。在华中科技大学模具国家重点实验室开发的基于动力显式算法的FASTAMP软件的平台上,运用计算机图形学技术和有限元理论,提出并实现了基于网格自适应加密与减密的工艺切口算法,实现了初始板料网格剖分算法。本文深入地研究了求解板料成形问题的动力显示算法中的一些关键技术,包括板料成形动力分析的BT(Belytschko-Tsay)壳单元数学模型和由单点积分引起的零能模式的解决方案;重点介绍了网格自适应加密与减密技术,包括该技术的判断依据,单元的加密算法,单元的减密算法和加密或减密后单元的物理场量的继承关系;较为简单地介绍了动力分析显式求解方法以及该算法的稳定条件。本文通过对多种工艺切口算法进行研究比较,分析了它们的优缺点,提出了一种新的面向网格自适应加密与减密的工艺切口算法,建立了加密网格剖分模板库。算法采用向前推进方式对切边线经过的单元进行网格调整,通过网格映射方法完成新旧单元体系下物理量信息传递。将算法集成到基于动力显式算法的FASTAMP软件中,选取实际生产的汽车覆盖件进行成形模拟,优化了工艺切口时的模具行程,以及与切口相关的参数,例如切口的大小、位置和形状。将工艺切口方案应用于实际拉深成形中,其成形结果不仅验证了数值模拟结果的准确性,同时也说明工艺切口算法的实用性。本文根据工艺切口模拟算法中网格调整的思想提出了一种新的平面网格剖分算法。建立了板料轮廓的最小包容区域,以该区域进行适当的放大,在放大的区域内进行四边形单元网格的划分,根据板料轮廓线对放大区域的网格进行调整,删除板料轮廓线外围单元及其上的节点,并对轮廓线内围单元的单元号和节点号进行重新编号。最后通过许多实际用例验证了本算法的实用性和正确性。

关键词：板料成形数值模拟工艺切口网格自适应加密板料网格剖分

强基面织构AZ31合金压缩过程中的孪晶对行为

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稀有金属材料与工程 2020年第2期49卷 429-434页

作者：熊汉青吴懿萍贾寓真谢邵辉李国锋长沙学院湖南长沙410003 湖南泰嘉新材料科技股份有限公司湖南长沙410200

挤压态AZ31合金在室温下沿挤压方向进行压缩变形,合金中产生大量的拉伸孪晶。综合分析了孪晶对的斯密特因子(SF)和应变兼容因子(m_f),其中孪晶对包括相连的孪晶对和非相连的孪晶对。结果表明:相连的孪晶对优先在取向差约为25°的相邻晶... 详细信息

挤压态AZ31合金在室温下沿挤压方向进行压缩变形,合金中产生大量的拉伸孪晶。综合分析了孪晶对的斯密特因子(SF)和应变兼容因子(m_f),其中孪晶对包括相连的孪晶对和非相连的孪晶对。结果表明:相连的孪晶对优先在取向差约为25°的相邻晶粒的晶界上形核。大约88%的相连孪晶对具有很高的斯密特因子,大约76%的相连孪晶对具有很高的应变兼容因子。低斯密特因子的孪晶对的发生能够通过高应变兼容因子进行解释。大约23%的非相连孪晶对的应变兼容因子接近于0。

关键词： AZ31合金孪晶斯密特因子应变兼容因子

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挤压态AZ31合金小应变变形时的孪生行为

稀有金属材料与工程 2022年第10期51卷 3574-3579页

作者：吴懿萍贾寓真章莎熊汉青谢邵辉陈刚长沙学院机电工程学院湖南长沙410003 湖南泰嘉新材料科技股份有限公司湖南长沙410200 湖南大学材料科学与工程学院湖南长沙410082

在室温下对挤压态AZ31合金沿棒材径向进行拉伸变形(RDT试样)和沿挤压方向进行压缩变形(EDC试样),2种变形应变速率均为10^(-4) s^(-1)。采用金相显微镜(OM)和背散射电子衍射(EBSD)研究了变形过程中合金的孪生行为。结果表明:拉伸孪晶影... 详细信息

在室温下对挤压态AZ31合金沿棒材径向进行拉伸变形(RDT试样)和沿挤压方向进行压缩变形(EDC试样),2种变形应变速率均为10^(-4) s^(-1)。采用金相显微镜(OM)和背散射电子衍射(EBSD)研究了变形过程中合金的孪生行为。结果表明:拉伸孪晶影响了合金的屈服点,EDC试样的屈服点为139 MPa,高于RDT试样的屈服点88 MPa。2种变形应力状态下,随应变增加,合金的应变硬化速率都是先快速下降,但EDC试样的硬化速率随后明显上升,并一直持续到断裂,而RDT试样则几乎保持稳定的硬化速率。EDC试样硬化速率的升高与合金中产生大量的拉伸孪晶以及孪晶织构诱导的滑移行为有关。基于EBSD测试结果,给出了一种计算晶粒内孪晶体积分数的方法,得出RDT试样在应变为0.04时,(0002)晶粒中拉伸孪晶体积分数约为45%。

关键词：镁合金孪生应变硬化孪晶体积分数 EBSD

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基于真实工艺参数数值模型的动力显式算法

中国机械工程 2009年第19期20卷 2378-2381页

作者：杜亭谢邵辉许江平章志兵柳玉起华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室武汉430074

传统动力显式算法将拉深筋阻力、摩擦力等工艺参数所引起的约束阻力作为主动力进行处理,无法反映约束阻力的真实作用效果。针对该问题,通过采用弹簧单元提出了基于真实工艺参数的动力显式算法,该算法可以更加精确地反映实际成形过程中... 详细信息

传统动力显式算法将拉深筋阻力、摩擦力等工艺参数所引起的约束阻力作为主动力进行处理,无法反映约束阻力的真实作用效果。针对该问题,通过采用弹簧单元提出了基于真实工艺参数的动力显式算法,该算法可以更加精确地反映实际成形过程中工艺参数所引起的约束阻力的同步、被动产生的效果,提高动力显式算法的计算精度。将提出的算法引入自主开发的板料成形模拟软件FAS-TAMP,计算了Numisheet 2005标准考题的成形过程,计算结果与实验数据比较接近,验证了算法的有效性。

关键词：板材成形弹簧单元工艺参数约束处理 FASTAMP

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橡皮囊液压成形模拟算法的开发及应用

塑性工程学报 2011年第4期18卷 63-68页

作者：谢邵辉柳玉起杜亭章志兵华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室武汉430074

基于有限元增量理论和BWC壳单元,提出一种新的快速模拟橡皮囊液压成形的算法。该算法可简化橡皮囊层与板料接触模型,能够对橡皮囊层所施加作用的板料区域进行自动判断,并对该区域进行液压加载;根据橡皮囊的容积,可自动调整囊内的液压强... 详细信息

基于有限元增量理论和BWC壳单元,提出一种新的快速模拟橡皮囊液压成形的算法。该算法可简化橡皮囊层与板料接触模型,能够对橡皮囊层所施加作用的板料区域进行自动判断,并对该区域进行液压加载;根据橡皮囊的容积,可自动调整囊内的液压强度,将液压力均匀地分配在零件的节点上;同时,采用该算法对橡皮囊层与板料的摩擦模型进行处理。以一直弯边零件为研究对象,选择铝合金材料AA2024-O进行橡皮囊液压成形模拟,其模拟结果与相关文献中的数据进行比较证明,该文算法对橡皮囊液压零件成形具有良好的精度。

关键词：橡皮囊液压成形 BWC壳单元数值模拟液体压强直弯边零件

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多源信息的加权证据理论融合识别方法

机械科学与技术 2016年第3期35卷 381-385页

作者：向阳辉张干清庞佑霞陈蕾谢邵辉长沙学院机电工程系长沙410003

为了有效融合待识别系统的多源证据信息,提高模式识别的准确性,提出了一种多源证据信息加权融合的模式识别方法。该方法基于不同来源证据对辨识框架中各命题识别具有不同可靠性这一事实,将各证据对各命题识别的正确率转换成加权系数,通... 详细信息

为了有效融合待识别系统的多源证据信息,提高模式识别的准确性,提出了一种多源证据信息加权融合的模式识别方法。该方法基于不同来源证据对辨识框架中各命题识别具有不同可靠性这一事实,将各证据对各命题识别的正确率转换成加权系数,通过研究证据理论的加权改进,构建加权融合的识别体系,保证各证据在模式识别过程中存在的不确定性经过融合后能够最大限度削弱,从而从理论上降低了模式识别的不确定性。实例分析表明,多源信息加权融合后的识别结果可信度明显增大、识别正确率显著提高,充分验证了该融合识别方法能够有效提高模式识别的准确性。

关键词：证据理论加权融合多源信息可靠性模式识别不确定性

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基于编/解码集成芯片的红外遥控车电路设计

机械设计 2019年第S2期36卷 109-111页

作者：戴娟辛知泳程立志谢邵辉长沙学院机电工程学院湖南长沙410005 茂名市坤智科技有限公司湖南茂名525000

随着红外接收头芯片技术和封装技术的不断提高,红外遥控技术已日渐成熟化。现在国内的遥控电子类玩具有着很大的市场前景。文中基于编/解码专用集成芯片,对遥控小车的红外发射和接收电路原理进行了分析,并拟定了实现小车前进、后退、左... 详细信息

随着红外接收头芯片技术和封装技术的不断提高,红外遥控技术已日渐成熟化。现在国内的遥控电子类玩具有着很大的市场前景。文中基于编/解码专用集成芯片,对遥控小车的红外发射和接收电路原理进行了分析,并拟定了实现小车前进、后退、左右转弯等基本功能的电路。在此基础上设计的小车不仅可用于儿童玩具,也可用于工业探测及野外作业等领域。

关键词：红外遥控技术编/解码集成芯片电路原理

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型材拉弯模拟算法的开发及应用

锻压技术 2011年第4期36卷 39-43页

作者：谢邵辉柳玉起杜亭章志兵华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室湖北武汉430074

开发了基于有限元增量理论和BWC壳单元的型材拉弯模拟算法。本算法对型材拉弯机构中夹钳的运动进行了深入分析。采用速度约束的方法来模拟夹钳的运动轨迹,并对夹钳所在板料位置上的节点进行约束处理,保证了夹钳速度加载的正确性。以矩... 详细信息

开发了基于有限元增量理论和BWC壳单元的型材拉弯模拟算法。本算法对型材拉弯机构中夹钳的运动进行了深入分析。采用速度约束的方法来模拟夹钳的运动轨迹,并对夹钳所在板料位置上的节点进行约束处理,保证了夹钳速度加载的正确性。以矩形截面型材拉弯零件为例,采用文献中的夹钳运动加载方案对其进行型材拉弯成形模拟。将本算法计算的结果与文献中的试验结果进行对比,可以验证本算法在型材拉弯成形模拟中的计算精度。

关键词：型材拉弯数值模拟 BWC壳单元约束速度