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中国机械工程 2002年第23期13卷 2007-2010页

作者：李赞华董湘怀李志刚中科技大学塑性成形模拟及模具技术国家重点实验室武汉市430074

为了解决一些形状复杂的薄板零件在实际生产中存在的问题 ,提出了优化板料成形状态的思想 ,介绍了一种既能有效地减小薄板成形时法兰面上流动阻力极大区域内的流动阻力 ,又不会增加起皱趋势 ,进而优化板料成形状态的新工艺措施。对这一... 详细信息

为了解决一些形状复杂的薄板零件在实际生产中存在的问题 ,提出了优化板料成形状态的思想 ,介绍了一种既能有效地减小薄板成形时法兰面上流动阻力极大区域内的流动阻力 ,又不会增加起皱趋势 ,进而优化板料成形状态的新工艺措施。对这一措施进行了较为精确的有限元数值模拟和机理分析。

关键词：成形状态优化流动阻力工艺措施板料冲压

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金属激光熔覆过程熔覆层的成形状态识别研究

金属激光熔覆过程熔覆层的成形状态识别研究

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作者：马敏大连理工大学

学位级别：硕士

金属激光熔覆是利用高能量密度的激光束将合金粉末和基体表层一起快速融化凝固的过程,使基体表面获得一层综合性能优异的复合材料。但激光熔覆过程存在庞杂的多个物理场的相互影响和制约,使金属激光熔覆过程加工质量难以保证。熔覆层成... 详细信息

金属激光熔覆是利用高能量密度的激光束将合金粉末和基体表层一起快速融化凝固的过程,使基体表面获得一层综合性能优异的复合材料。但激光熔覆过程存在庞杂的多个物理场的相互影响和制约,使金属激光熔覆过程加工质量难以保证。熔覆层成形状态对最终加工工件的质量起着关键的作用,衡量熔覆层成形状态的因素有很多,选取其中影响较大的三个因素作为本文的研究对象,分别为熔覆层表面裂纹密度,表面平整度和稀释率。本文提出了基于神经网络的金属激光熔覆层成形状态识别方法,论文的研究内容概括如下:（1）提出基于BP神经网络的激光熔覆层表面裂纹密度和表面平整度的预测模型,裂纹的产生对激光熔覆成形有很大影响,且限制了该技术的推广。针对激光熔覆层表面裂纹难以衡量的问题,引用裂纹密度的概念,通过CAD软件描绘裂纹的形状从而计算裂纹的总长度和熔覆区域的总面积,最终求得不同工艺参数下的裂纹密度。针对激光熔覆层裂纹密度和表面平整度难以预测的问题,提出基于BP神经网络的预测方法,输入参数为激光功率,扫描速度以及送粉速率,输出参数为表面裂纹密度和表面平整度。并使用单层多道熔覆实验训练数据代入训练预测模型,得到可用于预测且预测精度高的模型。（2）提出基于多通道卷积神经网络的激光熔覆层稀释率分类识别方法,针对稀释率的测量过程十分复杂的问题,且考虑到稀释率对熔覆层的成形状态非常重要,提出使用熔池图像数据来实现稀释率的分类。根据查阅文献,将不同稀释率的工件分为三类,分别为稀释率正常,稀释率大和稀释率小,对于普遍使用的卷积神经网络提取特征能力不足,准确率较低的问题,提出使用阈值分割与边缘检测的方法提取熔池图像的感兴趣区域作为神经网络的输入。然后采用小卷积核并联的方式构造多通道卷积神经网络模型,可以增强模型提取特征的能力,提高模型分类的准确率;针对模型易产生过拟合现象的问题,提出在模型中加入Dropout层,可有效改善模型过拟合的问题。最终通过对比实验和数据验证,使用所提模型稀释率的分类准确率最高,平均值为92.83%,证明了所提模型的有效性。最后提出了基于神经网络的激光熔覆成形状态的识别方法,该方法使用BP神经网络对熔覆层表面裂纹密度和表面平整度进行预测,然后使用多通道CNN模型对稀释率进行分类识别。通过单层多道熔覆实验测得的数据验证了该方法的识别准确率。通过本项目的研究,可以实现对上述三个成形状态参数的识别,为提高激光熔覆加工工件的质量方面提供了理论和技术支持。

关键词：增材制造金属激光熔覆成形状态稀释率深度学习卷积神经网络 BP神经网络

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索穹顶结构施工模拟分析

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浙江大学学报（工学版） 2009年第10期43卷 1892-1896页

作者：郭佳民董石麟袁行飞赵宝军浙江大学空间结构研究中心浙江杭州310027

为了研究索穹顶的施工成形过程,寻找一种通用、可靠的计算方法来提高施工分析的效率与精确性,确保计算结果切实有效地指导实际工程施工,利用有限元软件ANSYS对一索穹顶结构按反分析的思想进行2种施工方案下的施工模拟计算,确定在施工过... 详细信息

为了研究索穹顶的施工成形过程,寻找一种通用、可靠的计算方法来提高施工分析的效率与精确性,确保计算结果切实有效地指导实际工程施工,利用有限元软件ANSYS对一索穹顶结构按反分析的思想进行2种施工方案下的施工模拟计算,确定在施工过程中各控制结点的坐标值、各单元的内力值与结构的几何形状,并对2种施工方案进行了分析对比.结果表明,在结构的张拉成形过程中,单元的内力值与结构的几何形状的变化规律与施工方案有关,2种施工方案在一定条件下具有共性,各斜索对整个结构的影响由里及外依次增强.计算过程也表明,利用通用有限元软件ANSYS对索穹顶结构进行施工模拟具有通用性与高效性.

关键词：索穹顶施工模拟成形状态施工方法斜索

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四边形平面应力等参元的无应力状态量研究

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武汉大学学报（工学版） 2020年第10期53卷 883-888页

作者：许磊平秦顺全中铁大桥勘测设计院集团有限公司湖北武汉430056

为明确分阶段成形壳结构的成形状态与成形过程之间的关系,对平面应力单元的无应力状态量进行了研究。以四边形平面应力等参元为研究对象,通过几何分析确定了单元无应力状态量包含的独立参数,将弹性总势能计算的起点设在无应力状态,建立... 详细信息

为明确分阶段成形壳结构的成形状态与成形过程之间的关系,对平面应力单元的无应力状态量进行了研究。以四边形平面应力等参元为研究对象,通过几何分析确定了单元无应力状态量包含的独立参数,将弹性总势能计算的起点设在无应力状态,建立了单元的弹性总势能,根据最小势能原理,推导了基于四边形平面应力等参元的分阶段成形结构平衡方程,定义了单元的无应力状态量。基于理论推导编写了求解程序,对分阶段成形平面结构进行了分析,结果表明:对于分阶段成形的壳结构,当结构体系、外荷载及各平面应力单元无应力状态量一定时,结构的成形状态是一定的,与分阶段成形过程无关。

关键词：无应力状态量成形状态平衡方程等参四边形平面应力单元分阶段成形

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