汽車保險杠鋁成型組件有限元分析及工藝優(yōu)化設(shè)計【三維】【含CAD高清圖紙、文檔全套】【LB4】
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理工科類本科生畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告論文(設(shè)計)題目汽車保險杠鋁成型組件有限元分析及工藝優(yōu)化作者所在系別機電工程學(xué)院作者所在專業(yè)車輛工程作者所在班級B13141作 者 姓 名馬關(guān)益作 者 學(xué) 號201322416指導(dǎo)教師姓名許文娟指導(dǎo)教師職稱講師完 成 時 間2017年3月北華航天工業(yè)學(xué)院教務(wù)處制說 明1根據(jù)學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(論文)工作暫行規(guī)定,學(xué)生必須撰寫畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告。開題報告作為畢業(yè)設(shè)計(論文)答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。2開題報告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下,由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(論文)工作前期內(nèi)完成,經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見及所在專業(yè)教研室論證審查后生效。開題報告不合格者需重做。3畢業(yè)設(shè)計開題報告各項內(nèi)容要實事求是,逐條認(rèn)真填寫。其中的文字表達(dá)要明確、嚴(yán)謹(jǐn),語言通順,外來語要同時用原文和中文表達(dá)。第一次出現(xiàn)縮寫詞,須注出全稱。4開題報告中除最后一頁外均由學(xué)生填寫,填寫各欄目時可根據(jù)內(nèi)容另加附頁。5閱讀的主要參考文獻(xiàn)應(yīng)在10篇以上(土建類專業(yè)文獻(xiàn)篇數(shù)可酌減),其中外文資料應(yīng)占一定比例。本學(xué)科的基礎(chǔ)和專業(yè)課教材一般不應(yīng)列為參考資料。6參考文獻(xiàn)的書寫應(yīng)遵循畢業(yè)設(shè)計(論文)撰寫規(guī)范要求。7開題報告應(yīng)與文獻(xiàn)綜述、一篇外文譯文和外文原文復(fù)印件同時提交,文獻(xiàn)綜述的撰寫格式按畢業(yè)設(shè)計(論文)撰寫規(guī)范的要求,字?jǐn)?shù)在2000字左右。畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告學(xué)生姓名馬關(guān)益專 業(yè)車輛工程班 級B13141指導(dǎo)教師姓名許文娟職 稱講師工作單位北華航天工業(yè)學(xué)院課題來源學(xué)生自擬課題課題性質(zhì)應(yīng)用設(shè)計課題名稱 汽車保險杠鋁成型組件有限元分析及工藝優(yōu)化本設(shè)計的科學(xué)依據(jù)(科學(xué)意義和應(yīng)用前景,國內(nèi)外研究概況,目前技術(shù)現(xiàn)狀、水平和發(fā)展趨勢等)1、 汽車保險杠鋁成型組件工藝優(yōu)化的科學(xué)意義和應(yīng)用前景近年來,隨著環(huán)境污染、能源枯竭等問題的日趨嚴(yán)重以及國家政策的支持和鼓勵,汽車輕量化已越來越被人們所重視,且已逐漸成為當(dāng)前和未來汽車技術(shù)發(fā)展的主要方向。鋁合金具有密度低,強度高,塑性好等物理特性,在汽車輕量化和提升碰撞安全性能等方面有著出色的表現(xiàn),越來越受到世界各大汽車廠商的青睞。但由于鋁合金晶的體結(jié)構(gòu)與普通鋼材存在很大差異,導(dǎo)致鋁合金板的成型性能比普通鋼板較差,而汽車上的鋁合金板材以覆蓋件形式居多,形狀較為復(fù)雜且尺寸輪廓大,導(dǎo)致汽車鋁合金覆蓋件在沖壓成形過程中更容易出現(xiàn)起皺、破裂、變形不足以及回彈等缺陷。這些問題不但導(dǎo)致材料被大量浪費,還增大了零件質(zhì)量控制以及模具設(shè)計的難度,嚴(yán)重制約了鋁合金材料在汽車覆蓋件上的應(yīng)用。因此,通過優(yōu)化工藝方案及工藝參數(shù),探索出一種適合車用鋁合金材料的沖壓成形工藝來改善鋁合金覆蓋件的成品率和成形質(zhì)量,成為鋁合金材料在汽車行業(yè)廣泛使用的關(guān)鍵。2、 汽車保險杠鋁合金板材沖壓成型組件回彈問題的國內(nèi)外研究狀況汽車保險杠鋁成型組件屬于板材沖壓成型件,而對于板料沖壓成形后容易出現(xiàn)的彈性恢復(fù)問題,自上世紀(jì)50年代以來,國內(nèi)外大量學(xué)者對板料回彈問題進(jìn)行了深入的理論分析、模擬和實驗研究。1、國外研究狀況R.Hill、F.Proska、F.J.Gardiner 等人經(jīng)過多年研究,為板料成形及回彈分析奠定了理論基礎(chǔ)。F.Fenoglietto 等人研究了變彈性模量對板料回彈的影響。A.M.Prior在比較板料成形模擬的靜態(tài)隱式算法和動態(tài)顯示算法的特點時指出,將二者結(jié)合起來求解回彈問題是一種更加有效的手段。隨著汽車輕量化的不斷發(fā)展,鋁板和高強度鋼板等輕量化材料在車身制造中的應(yīng)用越來越廣泛。隨之帶來嚴(yán)重的回彈問題也引起研究人員的極大重視,并對其進(jìn)行了分析和研究。You Ming Huang通過數(shù)值模擬討論了沖壓工藝參數(shù)(如摩擦系數(shù) 、凹模圓角半徑 rd、凸凹模間隙 C 等)對 U 形件成形后回彈的影響,模擬結(jié)果表明:減小 ,增大 rd和 C 會使回彈更加嚴(yán)重。M.Kawka 等用汽車復(fù)雜零件頂蓋和輪轂作為研究對象,分別對其進(jìn)行全工序成形及回彈模擬。回彈會影響零件的形狀和尺寸精度,因此一些學(xué)者對回彈控制方法進(jìn)行了相關(guān)研究。Oral等人討論了柱形彎曲回彈的模具補償算法,使零件形狀得到有效控制。 Karafillis、Wu等人采用有限元模擬方法,針對不同形狀零件的模具進(jìn)行回彈迭代補償,使最終成形后的零件正好符合其形狀設(shè)計要求。S.G.Xu討論了影響板料回彈的因素,并認(rèn)為回彈對材料參數(shù)的波動變化非常敏感,針對高強度板的大回彈問題,提出了工藝參數(shù)優(yōu)化控制和考慮板料變形歷史的模面迭代補償控制方法。2、 國內(nèi)研究狀況國內(nèi)的板料成形回彈問題研究時間比較短,但也取得了一定成果。付寶連建立了金屬成形過程的回彈最小勢能原理和最小余能原理,最后將該原理用于懸臂梁和曲梁回彈變形計算。蔡中義教授等提出采用靜力隱式算法對板材回彈進(jìn)行數(shù)值分析。刁法璽,張凱鋒基于連續(xù)介質(zhì)力學(xué)及有限元變形理論,給出了 V 形彎曲回彈的動力顯式算法,并開發(fā)了有限元分析程序 DEFORM-3D。楊光等針對板材成形后的切邊回彈問題,發(fā)明了基于大變形彈塑性有限元理論的切邊處理技術(shù)-AIA 方法。章婷,單以才等采用 FEM 技術(shù),通過建立正交優(yōu)化試驗對 U 形件進(jìn)行沖壓回彈仿真研究,得出影響鋁合金板料成形和回彈精度的數(shù)值模擬參數(shù)。在回彈控制方面,李延平,朱東波,盧秉恒對板料回彈進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究,建立了能對 3D 復(fù)雜形狀沖壓件回彈誤差進(jìn)行有效補償?shù)拈]環(huán)控制補償系統(tǒng)。張立力,曹飛等針對于板材成形中的回彈補償問題,通過采用通用機械軟件 UG 和 CAE 軟件 Pam-Stamp 所開發(fā)的回彈補償?shù)哪>咴O(shè)計系統(tǒng),提出了一個根據(jù)工件的幾何形狀和回彈誤差來進(jìn)行模具補償?shù)姆椒ā? 目前發(fā)展水平以目前所在企業(yè)來說,汽車保險杠鋁合金板材沖壓成型組件成品率在85%左右,其中,以回彈、破裂的失敗率居高。與國外同行業(yè)的其他企業(yè)相比較,任有較大的提升空間。設(shè)計內(nèi)容和預(yù)期成果(具體設(shè)計內(nèi)容和重點解決的技術(shù)問題、預(yù)期成果和提供的形式) 一、有限元分析及工藝優(yōu)化內(nèi)容1、根據(jù)產(chǎn)品尺寸、技術(shù)要求等畫出產(chǎn)品零件圖(二維、三維),同理畫出模具裝配圖(三維)等相關(guān)圖紙;2、結(jié)合有限元分析工具(ANSYS Workbench),分析現(xiàn)有設(shè)計中存在的問題,找出導(dǎo)致產(chǎn)品合格率低的相關(guān)因素;3、以分析結(jié)果為依據(jù),對現(xiàn)有工藝進(jìn)行改進(jìn)或者重新設(shè)計新的加工工藝,最終達(dá)到提高合格率的目的。二、預(yù)期成果 1、分析部分 1)目標(biāo): 根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計要求,完整地畫出產(chǎn)品零件2D、3D各1張,模具零件圖若干,裝配圖1張,所畫圖紙徐能滿足產(chǎn)品實際功能且能滿足客戶要求;并能應(yīng)用于實際生產(chǎn)中。2)要求:系統(tǒng)地說明分析過程中問題的解決(確定導(dǎo)致產(chǎn)品合格率低的主要原因,并提出可行的改進(jìn)方案),若有必要,進(jìn)行相關(guān)計算。 3)分析過程完整有序,計算結(jié)果正確清晰(計算過程只需列出已知條件、計算公式,將有關(guān)數(shù)據(jù)代入公式,省略計算過程,直接寫出計算結(jié)果),文字說明簡明通順。將分析結(jié)果整理后,提交公司相關(guān)技術(shù)人員,并請教此結(jié)果是否“合理”或“可行”。4) 任務(wù)完成驗收時提供材料:分析說明書一份,總裝配圖1張、零件圖若干。2、優(yōu)化部分 工藝優(yōu)化部分,要求以公司實際生產(chǎn)情況為基礎(chǔ),提出合理可行的優(yōu)化建議,并要求提供以下資料,且裝訂成冊: 1)造成目前問題的主要因素分析結(jié)果; 2)現(xiàn)有工藝存在的具體問題; 3)合理可行的改進(jìn)建議或措施; 4)實施改進(jìn)所需的器件、資金投入、技術(shù)支持等; 5) 優(yōu)化后具體實踐數(shù)據(jù)支持; 6) 優(yōu)化前后具體結(jié)果對比; 擬采取設(shè)計方法和技術(shù)支持(設(shè)計方案、技術(shù)要求、實驗方法和步驟、可能遇到的問題和解決辦法等) 1、 設(shè)計方法 查閱資料,了解相關(guān)問題的分析解決思路并運用caxa、CATIA畫出產(chǎn)品的零件圖和模具裝配圖。用ANSYS Workbench進(jìn)行模擬分析,找出解決問題所需因素。2、 技術(shù)要求通過分析能對現(xiàn)有工藝進(jìn)行可行有效的優(yōu)化改進(jìn)或者能設(shè)計新的加工工藝,達(dá)到提到產(chǎn)品合格率的目的。3、 可能遇到的問題若對ANSYS Workbench運用不熟悉可請教老師;若所畫圖紙有問題可請教公司技術(shù)人員;若所需進(jìn)行實際實驗或需要資金支持,可申請公司給予幫助。實現(xiàn)本項目已具備的條件(包括過去學(xué)習(xí)、研究工作基礎(chǔ),現(xiàn)有主要儀器設(shè)備、設(shè)計環(huán)境及協(xié)作條件等)1、 相關(guān)參考書籍或文獻(xiàn)自己已選定;2、 實習(xí)公司提供實驗材料、實驗場地、實驗設(shè)備支持;3、 從事多年相關(guān)工作的技術(shù)人員將會提供幫助。各環(huán)節(jié)擬定階段性工作進(jìn)度(以周為單位)1-4周 完成開題報告5-6周 查閱資料,確定具體實施方案 7周 計算所需參數(shù)8-10周 畫出各個零件圖和裝配圖11-12周 完成有限元分析并提出工藝優(yōu)化建議或措施13-14周 細(xì)節(jié)工作,準(zhǔn)備答辯開 題 報 告 審 定 紀(jì) 要時 間地點主持人參會教師姓 名職 務(wù)(職 稱)姓 名職 務(wù)(職 稱)論證情況摘要 記錄人:指導(dǎo)教師意見指導(dǎo)教師簽名: 年 月 日教研室意見教研室主任簽名: 年 月 日第 5 頁 共5頁本科生畢業(yè)設(shè)計(論文)文獻(xiàn)綜述設(shè)計 (論文)題目汽車保險杠鋁成型組件有限元分析及工藝優(yōu)化作者所在系別機電工程學(xué)院作者所在專業(yè)車輛工程作者所在班級B13141作 者 姓 名馬關(guān)益作 者 學(xué) 號201322416指導(dǎo)教師姓名許文娟指導(dǎo)教師職稱講師完 成 時 間2017年3月北華航天工業(yè)學(xué)院教務(wù)處制說 明1根據(jù)學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(論文)工作暫行規(guī)定,學(xué)生必須撰寫畢業(yè)設(shè)計(論文)文獻(xiàn)綜述。文獻(xiàn)綜述作為畢業(yè)設(shè)計(論文)答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。2文獻(xiàn)綜述應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下,由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(論文)工作前期內(nèi)完成,由指導(dǎo)教師簽署意見并經(jīng)所在專業(yè)教研室審查。3文獻(xiàn)綜述各項內(nèi)容要實事求是,文字表達(dá)要明確、嚴(yán)謹(jǐn),語言通順,外來語要同時用原文和中文表達(dá)。第一次出現(xiàn)縮寫詞,須注出全稱。4學(xué)生撰寫文獻(xiàn)綜述,閱讀的主要參考文獻(xiàn)應(yīng)在10篇以上(土建類專業(yè)文獻(xiàn)篇數(shù)可酌減),其中外文資料應(yīng)占一定比例。本學(xué)科的基礎(chǔ)和專業(yè)課教材一般不應(yīng)列為參考資料。5文獻(xiàn)綜述的撰寫格式按畢業(yè)設(shè)計(論文)撰寫規(guī)范的要求,字?jǐn)?shù)在2000字左右。文獻(xiàn)綜述應(yīng)與開題報告同時提交。汽車保險杠鋁成型組件有限元分析及工藝優(yōu)化的文獻(xiàn)綜述摘要:近年來,隨著環(huán)境污染、能源枯竭等問題的日趨嚴(yán)重以及國家政策的支持和鼓勵,汽車輕量化已越來越被人們所重視,且已逐漸成為當(dāng)前和未來汽車技術(shù)發(fā)展的主要方向。其中,鋁合金板材作為一種低密度、高強度、可塑性強的金屬材料,受到了越來越多汽車廠商的青睞。然而,在板料成形技術(shù)中,起皺、破裂、變形不足和回彈等質(zhì)量問題也越來越突出, 這不僅造成了大量的材料浪費,還嚴(yán)重制約了鋁合金板材在汽車制造中的使用。因此,探索出一種適合鋁合金板材沖壓成型的優(yōu)秀工藝,成了當(dāng)前眾多汽車廠商研究的重點。本文將利用有限元分析軟件ANSYS Workbench對汽車保險杠中鋁成型組件的沖壓成型進(jìn)行分析研究,找出導(dǎo)致其出現(xiàn)質(zhì)量問題的主要因素,并結(jié)合分析結(jié)果嘗試對現(xiàn)有的沖壓工藝進(jìn)行合理優(yōu)化,達(dá)到提高成品率的目的。關(guān)鍵字:有限元分析;鋁成型;工藝優(yōu)化Finite Element Analysis and Process Optimization of Aluminum Brackets for Automobile BumperAbstract: In recent years, with the environmental pollution, energy depletion and other issues become increasingly serious and national policy support and encouragement, automotive lightweight has been more and more attention, and has gradually become the current and future development of the main direction of automotive technology The Among them, the aluminum alloy sheet as a low-density, high strength, plasticity of the metal material, by more and more car manufacturers of all ages. However, in the sheet metal forming technology, wrinkling, rupture, deformation and rebound and other quality problems are more and more prominent, which not only caused a lot of material waste, but also seriously restricted the use of aluminum alloy sheet in the automotive industry The Therefore, to explore a suitable for aluminum alloy sheet stamping of the excellent process, has become the focus of many car manufacturers. In this paper, the finite element analysis software ANSYS Workbench is used to analyze the stamping of aluminum forming components in automobile bumper, and the main factors leading to its quality problems are found out. Combining with the analysis results, the existing stamping process is optimized reasonably, To achieve the purpose of improving the yield.Key words: Finite element analysis; aluminum forming; process optimization1、 汽車保險杠鋁成型組件工藝優(yōu)化的科學(xué)意義及目的汽車保險杠是汽車上一個重要的結(jié)構(gòu)部件,承受著汽車碰撞時的巨大沖擊力,對汽車的安全性起著至關(guān)重要的作用。其中,保險杠結(jié)構(gòu)中的部分組件采用鋁合金板材沖壓成型,而在成型過程中極易出現(xiàn)起皺、破裂、變形不足和回彈等質(zhì)量問題,若能通過合理的工藝優(yōu)化,解決此類質(zhì)量問題,那么不僅能使車身輕量化的研究更進(jìn)一步,對于眾多汽車廠商來說,還能大大節(jié)約成本,提高運經(jīng)營利潤。二、汽車保險杠鋁合金板材沖壓成型組件質(zhì)量問題的國內(nèi)外研究狀況汽車保險杠鋁成型組件屬于板材沖壓成型件,而對于板料沖壓成形后容易出現(xiàn)的彈性恢復(fù)問題,自上世紀(jì)50年代以來,國內(nèi)外大量學(xué)者對板料回彈問題進(jìn)行了深入的理論分析、模擬和實驗研究。(一)國外研究情況R.Hill、F.Proska、F.J.Gardiner 等人經(jīng)過多年研究,為板料成形及回彈分析奠定了理論基礎(chǔ)。F.Fenoglietto 等人研究了變彈性模量對板料回彈的影響。A.M.Prior在比較板料成形模擬的靜態(tài)隱式算法和動態(tài)顯示算法的特點時指出,將二者結(jié)合起來求解回彈問題是一種更加有效的手段。隨著汽車輕量化的不斷發(fā)展,鋁板和高強度鋼板等輕量化材料在車身制造中的應(yīng)用越來越廣泛。隨之帶來嚴(yán)重的回彈問題也引起研究人員的極大重視,并對其進(jìn)行了分析和研究。You Ming Huang通過數(shù)值模擬討論了沖壓工藝參數(shù)(如摩擦系數(shù) 、凹模圓角半徑 rd、凸凹模間隙 C 等)對 U 形件成形后回彈的影響,模擬結(jié)果表明:減小 ,增大 rd和 C 會使回彈更加嚴(yán)重。M.Kawka 等用汽車復(fù)雜零件頂蓋和輪轂作為研究對象,分別對其進(jìn)行全工序成形及回彈模擬?;貜棔绊懥慵男螤詈统叽缇?,因此一些學(xué)者對回彈控制方法進(jìn)行了相關(guān)研究。Oral等人討論了柱形彎曲回彈的模具補償算法,使零件形狀得到有效控制。Karafillis、Wu等人采用有限元模擬方法,針對不同形狀零件的模具進(jìn)行回彈迭代補償,使最終成形后的零件正好符合其形狀設(shè)計要求。S.G.Xu討論了影響板料回彈的因素,并認(rèn)為回彈對材料參數(shù)的波動變化非常敏感,針對高強度板的大回彈問題,提出了工藝參數(shù)優(yōu)化控制和考慮板料變形歷史的模面迭代補償控制方法。(二)國內(nèi)研究情況國內(nèi)的板料成形回彈問題研究時間比較短,但也取得了一定成果。付寶連建立了金屬成形過程的回彈最小勢能原理和最小余能原理,最后將該原理用于懸臂梁和曲梁回彈變形計算。蔡中義教授等提出采用靜力隱式算法對板材回彈進(jìn)行數(shù)值分析。刁法璽,張凱鋒基于連續(xù)介質(zhì)力學(xué)及有限元變形理論,給出了 V 形彎曲回彈的動力顯式算法,并開發(fā)了有限元分析程序 DEFORM-3D。楊光等針對板材成形后的切邊回彈問題,發(fā)明了基于大變形彈塑性有限元理論的切邊處理技術(shù)-AIA 方法。章婷,單以才等采用 FEM 技術(shù),通過建立正交優(yōu)化試驗對 U 形件進(jìn)行沖壓回彈仿真研究,得出影響鋁合金板料成形和回彈精度的數(shù)值模擬參數(shù)。在回彈控制方面,李延平,朱東波,盧秉恒對板料回彈進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究,建立了能對 3D 復(fù)雜形狀沖壓件回彈誤差進(jìn)行有效補償?shù)拈]環(huán)控制補償系統(tǒng)。張立力,曹飛等針對于板材成形中的回彈補償問題,通過采用通用機械軟件 UG 和 CAE 軟件 Pam-Stamp 所開發(fā)的回彈補償?shù)哪>咴O(shè)計系統(tǒng),提出了一個根據(jù)工件的幾何形狀和回彈誤差來進(jìn)行模具補償?shù)姆椒?。三、汽車保險杠鋁成型組件的發(fā)展趨勢隨著環(huán)境污染、能源枯竭等問題的日趨嚴(yán)重以及車輛技術(shù)的不斷發(fā)展,汽車輕將逐漸成為當(dāng)前和未來汽車技術(shù)的發(fā)展趨勢。當(dāng)然,汽車的安全性仍會被人們放在首位。在汽車車身上用鋁合金板代替?zhèn)鹘y(tǒng)鋼板可使白車身減重約 40%-50%,因此車身的鋁合金化對汽車質(zhì)量的減重效果是立竿見影的。同時,鋁合金材料的使用不僅能使車身減重,而且有助于提高汽車的機動性能,提高乘客的舒適性和安全性。鋁的密度僅為鋼鐵的 1/3 左右,但其具有抗沖擊性好、耐蝕性高、散熱快、比強度和比剛度高等特點。因此當(dāng)今世界各大汽車公司為了追求輕量化同時兼顧汽車安全性,都大力開發(fā)鋁合金車身零部件甚至全鋁車身。保險杠組件作為汽車上的一個重要部件,且因其工作時將承受巨大沖擊載荷,當(dāng)然會首先進(jìn)入人們的視線。4、 汽車保險杠鋁成型組件缺陷分析由于汽車保險杠鋁成型組件形狀較為復(fù)雜,幾何尺寸較大,沖壓成形過程中板料與模具不斷接觸,其所受載荷路徑極為復(fù)雜,導(dǎo)致變形過程中可能出現(xiàn)起皺、破裂、擦傷以及成型后回彈大等多種缺陷。為了保證零件表面質(zhì)量和裝配精度,這些缺陷是不允許出現(xiàn)在零件上的,這就使得零件成型模具開發(fā)設(shè)計這項工作變得十分棘手,下面針對上述的主要缺陷進(jìn)行分析。(1) 起皺起皺是保險桿鋁成型組件等此類汽車覆蓋件沖壓成型過程中常見的缺陷之一,它是由于板料在塑性變形過程中受到復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)而出現(xiàn)的不均勻變形。由于受壓成型的板料較薄,在成型過程中厚度方向上的變形極不穩(wěn)定。板料內(nèi)部的壓應(yīng)力一旦超過材料在厚度方向上的失穩(wěn)極限后,便會產(chǎn)生失穩(wěn)起皺。當(dāng)然,板料受到一定程度的不均勻拉應(yīng)力、剪應(yīng)力或板內(nèi)彎曲應(yīng)力也可能導(dǎo)致板材出現(xiàn)起皺缺陷。起皺缺陷會對尺寸精度和表面質(zhì)量要求較高的車身覆蓋件產(chǎn)生極大影響,嚴(yán)重時直接導(dǎo)致沖壓件報廢。解決此類零件起皺問題時,一般可以從改變零件的形狀、采用合理的沖壓工藝、改善沖壓條件和材料性能及模具設(shè)計制造等方面入手,最終達(dá)到改善和消除起皺缺陷的目的。(2) 破裂 除起皺缺陷外,破裂也是汽車保險杠鋁成型組件沖壓成型過程中常見的缺陷之一,它是板料在成型過程中拉伸失穩(wěn)的一種主要表現(xiàn)形式。板料變形過程中內(nèi)部存在拉應(yīng)力集中區(qū)域,隨著變形的不斷發(fā)展,當(dāng)某處材料所受到的拉應(yīng)力接近或者超過材料本身的最大抗拉強度時,會相應(yīng)的產(chǎn)生拉伸失穩(wěn),進(jìn)一步發(fā)展成為縮頸,從而出現(xiàn)裂紋或拉裂。保險桿鋁成型組件拉延過程主要在以下兩種區(qū)域出現(xiàn)破裂:一種是出現(xiàn)在板料傳力區(qū),主要由于材料強度不夠所引起;另一種破裂出現(xiàn)在零件大的塑性變形區(qū),由于材料的塑性性能較差所導(dǎo)致。但是不管哪種破裂形式,拉裂在實際生產(chǎn)中直接影響著產(chǎn)品的成形質(zhì)量,在實際生產(chǎn)中絕不允許出現(xiàn)此種缺陷。在沖壓成型過程中,很多因素都有可能引起板料破裂。為防止,可以采取以下措施:根據(jù)零件的具體情況選用合適的毛還形狀和尺寸;采用機械性能較好的材料作為零件材料;在條件允許的情況下,增大拉裂區(qū)域的凸凹模圓角半徑;修正模具參數(shù)、提供良好的潤滑條件;選擇優(yōu)化的壓料面形狀和合適的壓邊力;合理設(shè)置拉延筋及參數(shù)等。(3) 回彈板料在沖壓成型時發(fā)生的變形形式主要包括兩部分:彈性變形和塑性變形。成形結(jié)束后由于模具和零件逐漸分離,板料會發(fā)生彈性回復(fù),導(dǎo)致零件尺寸和形狀與標(biāo)準(zhǔn)的沖壓件產(chǎn)生偏離的現(xiàn)象稱之為回彈。對于以彎曲變形為主要成形方式的保險杠來說,回彈現(xiàn)象是不可避免的,它嚴(yán)重影響著零件的形狀和尺寸精度。當(dāng)回彈量超過允許誤差后就成為影響零件質(zhì)量的成形缺陷,這就增加了模具調(diào)試及成型后校形的工作量,為后續(xù)裝配帶來麻煩。在實際生產(chǎn)中,為了提高汽車整車水平及質(zhì)量,許多汽車公司對此類汽車覆蓋件的成形精度都有嚴(yán)格的要求。影響零件產(chǎn)生回彈的因素有很多,與成形材料的性能、模具的間隙和零件本身的形狀、壓邊力、摩擦接觸等因素都切實相關(guān)。解決回彈問題,要根據(jù)沖壓件的具體形狀、尺寸及成型過程的變形特點進(jìn)行具體分析。五、總結(jié)汽車保險杠鋁成型組件有限元分析及工藝優(yōu)化的課題,是汽車制造領(lǐng)域前言性課題,其研究成果不僅適用于汽車保險杠鋁成型組件,還適用于諸如此類零件的諸多汽車覆蓋件。隨著相關(guān)學(xué)科及汽車制造技術(shù)的迅猛發(fā)展,人們汽車零配件上的缺陷越來越重視。另一方面,環(huán)境污染、能源枯竭等問題也越來越嚴(yán)重,汽車輕量化的問題逐漸成為汽車技術(shù)發(fā)展的主要方向。鋁合金板材由于具有高強度、低密度、低成本等諸多優(yōu)點,被越來越廣泛的使用在汽車上。因此,若能通過合理的分析研究,探索出一種適合鋁合金板材沖壓成型的優(yōu)秀工藝,對于汽車制造業(yè)來說,將會受益無窮。 六、參考文獻(xiàn) 1蘭博.汽車鋁合金覆蓋件沖壓成形數(shù)值模擬研究D.吉林:吉林大學(xué),2015.2舒莉.基于有限元法的保險杠立柱成形回彈分析及其控制D.重慶:重慶大學(xué),2007.3付寶連.金屬成形過程的回彈變分原理J.工程力學(xué),2002,19(6):87-92. 4安治國,周杰,張渝.工藝參數(shù)對AA5754鋁鎂合金板料成形的影響J.熱加工工藝, 2009,38(13):5-7. 5王宏雁,陳君毅.汽車車身輕量化結(jié)構(gòu)與輕質(zhì)材料M.北京:北京大學(xué)出版社,2009.6楊曼云,孫希平.汽車覆蓋件成形數(shù)值模擬過程及影響因素研究J.模具技術(shù), 2006,(1): 3-7.7趙俠,傅建,余玲,等.數(shù)值模擬技術(shù)在汽車覆蓋件成形中的應(yīng)用J.鍛壓技術(shù), 2006, 31(1): 15-18.8羅亞軍等.板料成形中的有限元數(shù)值模擬技術(shù)J.金屬成形工藝.2000,18(6):1-39鐘志華,李光耀薄板沖壓成型過程的計算機仿真與應(yīng)用M北京:機械工業(yè)出版社,1998 .10Makinouchi A,Kawka M.Process Simulation in Sheet Metal FormingJJournal of Materials Processing Technology,1994(46):291-307 11Hirsch J.Aluminium alloys for automotive applicationC. Materials Science Forum. 1996, 242: 33-50. 指導(dǎo)教師意見 指導(dǎo)教師: 年 月 日專業(yè)教研室審查意見 負(fù)責(zé)人: 年 月 日第 6 頁 共 7 頁本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文)外 文 翻 譯原 文 標(biāo) 題Finite Element Analysis and Shape Optimization of Aluminum Alloy Automobile Energy-absorbing Components譯 文 標(biāo) 題汽車鋁合金能量吸收組件的有限元分析和形狀優(yōu)化作者所在系別機電工程學(xué)院作者所在專業(yè)車輛工程作者所在班級B13141作 者 姓 名馬關(guān)益作 者 學(xué) 號201322416指導(dǎo)教師姓名許文娟指導(dǎo)教師職稱講師完 成 時 間2017年3月北華航天工業(yè)學(xué)院教務(wù)處制 41 譯文標(biāo)題汽車鋁合金能量吸收組件的有限元分析和形狀優(yōu)化原文標(biāo)題Finite Element Analysis and Shape Optimization of Aluminum Alloy Automobile Energy-absorbing Components 作 者Liu Yan jie,Ding Lin,Qing fen,Wang Dan譯 名劉艷杰,丁林李慶芬,王丹國 籍中國原文出處應(yīng)用力學(xué)與材料ISSN:1662-7482,Vols。 249-250,pp 954-957 doi:10.4028 / www.scientific.net / AMM.249-250.9542013 Trans Tech Publications,瑞士譯文:關(guān)鍵字 有限元分析 鋁合金 形狀優(yōu)化 能量吸收組件摘 要: 在本研究工作中,通過有限元(FE)法對汽車鋁合金能量吸收組件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了仿真分析和優(yōu)化設(shè)計。使用LS-DYNA軟件進(jìn)行數(shù)值模擬。汽車能量吸收組件通常制成薄壁管結(jié)構(gòu)。 在本文中,管是采用鋁合金材料。對薄壁管的有限元模進(jìn)行分析, 通過比較理論結(jié)果和有限元模型結(jié)果,得到的結(jié)果為二者具有良好的相關(guān)性,這表明數(shù)值分析是可靠的。 為提高薄壁管的耐沖擊性,將注意力集中在找到一種最佳橫截面形狀上。 對所研究的幾種類型的橫截面比較, 結(jié)果表明,當(dāng)采用帶槽的方形潔面時,管的耐沖擊性明顯提高。引言汽車的安全性一直是汽車研究領(lǐng)域的一個重要問題。在世界范圍內(nèi),交通事故都是一個嚴(yán)重的社會問題。在中國,由于汽車高速撞擊造成的死傷的案例,一直是人們關(guān)注的焦點。然而,由于低速碰撞通常發(fā)生在城市的交通擁堵區(qū) 1,2 。對于人員沒有較重傷害,因此低速度碰撞沒能引起人們的注意。正因為如此,研究低速撞擊中涉及的技術(shù)問題,就顯得尤為必要。薄壁管通常裝在汽車前端,是汽車發(fā)生碰撞時能量吸收的重要部件之一。在低速碰撞事故中,薄壁管將會在人的身體受到?jīng)_擊之前,預(yù)先吸收撞擊所產(chǎn)生的能量,使乘客艙的受損變得最小化,乘客可以幸存 3,4。薄壁管在車身的位置如圖1所示。本文采用有限元(FE)方法對汽車吸能部件進(jìn)行了低速沖擊試驗研究,并進(jìn)行了理論驗證。并以此優(yōu)化薄壁管的形狀。有限元建模主要性能評價參數(shù):在正面低速碰撞的情況下,管材吸收沖擊能量,主要通過塑性變形降低沖擊載荷峰值 3 。該管的最重要的性能評價參數(shù)是通過塑性變形吸收的總沖擊能量Es,沖擊力峰值Fp,該管的壓縮位移e和平均沖擊載荷Fm。方程(1)給出的平均沖擊力,式中,Es是總的沖擊能量吸收,e壓縮位移。Fm=Ese (1)Fm算術(shù)平均值,隨著Fm的增加,管的吸收能量將增加。Fm越大,能量吸收越大,乘客的安全更有保障。因此,在不超過許可峰值的前提下,平均沖擊載荷越大,吸收性能越好。模型的建立:薄壁管,特別是方形截面的薄壁管,一種常見的汽車防碰撞裝置,因為它們相對便宜,通用和高效的吸收能量。導(dǎo)致他們被用于各種各樣的沖擊加載應(yīng)用 5 。在本文中,利用LS-DYNA首先創(chuàng)建了一個方形截面管的軸向低速沖擊的有限元模型,(70mm寬、長160mm 、1.65mm厚),管有限元網(wǎng)格如圖2所示。剛性板1000kg,放置在管的頂部,如圖2所示,軸向沖擊速度為4.44米/小時,管是用7075鋁合金制造的模型,屈服強度y= 455MPa,密度 = 2.81 x 10-6kg / mm3,泊松比v= 033 ,楊氏模量E = 71Gpa。圖1 圖2仿真分析:模擬了方形截面管在軸向低速沖擊下的吸能特性。沖擊載荷與位移的曲線如圖3能量曲線所示。位移顯示如圖4所示。其中,沖擊載荷峰值是能量吸收的重要參數(shù)之一,為237427kN,高于允許值180kN。為了提高吸能特性,必須對管進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,特別是降低沖擊載荷峰值。圖3 圖4理論驗證:通過比較理論和有限元模型結(jié)果,驗證了方形截面鋁合金管的有限元模型。由于空間的限制,我們只能采取平均沖擊負(fù)荷的Fm為例。一些研究人員已經(jīng)進(jìn)行了實驗研究,以更準(zhǔn)確地預(yù)測工程應(yīng)用的臨界應(yīng)力。其中,矩形截面薄壁管平均沖擊載荷的經(jīng)驗公式為 2 。Fm=13.060t2(bt)13 (2)當(dāng)0=12(02+u),其中02屈服強, u是極限強度,t是壁厚,b是正方形截面的寬度時,對于目前工作中使用的材料,有:0=(02+ u)/2=(0.455+0.780)=0.62GPa因此,平均沖擊載荷計算由方程(3)計算得:Fm=13.060.621.652(70/1.65)1/376.88KN。平均沖擊載荷理論計算結(jié)Fm = 76.88KN,與有限元模型的結(jié)果Fm=77KN進(jìn)行比較,結(jié)果表明,理論計算結(jié)果與有限元模型結(jié)果的平均差異為1.56%,結(jié)果相關(guān)性良好。為后續(xù)的分析結(jié)果提供了依據(jù)。優(yōu)化設(shè)計橫截面的形狀優(yōu)化:為了提高碰撞箱的能量吸收特性,優(yōu)化薄壁管的形狀結(jié)構(gòu)是必要的。首先關(guān)注的是找到一個最佳的橫截面形狀的管。五種類型的薄壁管進(jìn)行了研究和比較。管截面幾何形狀如圖5所示,其中,(一)方形、圓形截面(B),(C)六邊形截面,(D)和(E)八角形截面、矩形截面。所有的管子都長1.65mm,厚 120mm,用的是同一圓周280mm,7075鋁合金材料。根據(jù)相同的有限元建模方法和邊界條件,對五鋁合金管進(jìn)行了數(shù)值模擬。20毫秒后沖擊載荷下的管倒塌顯示如圖6所示。對比仿真結(jié)果(能量與位移和沖擊載荷與位移)如圖7圖8所示。我們可以得出結(jié)論為:最好的橫截面是形狀方形截面(a),峰值沖擊負(fù)荷對不同截面形狀的管分別為:(a) 237.433kN, (b) 273.66kN, (c) 272.81kN,(d)276.27kN, (e) 238.68kN,都比允許值180KN高很多。其中,形狀(a)所受載荷最低。因此我們采取薄壁方形截面管的進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計。圖5 圖6由于薄壁管受到?jīng)_擊,管子發(fā)生內(nèi)外反復(fù)收縮變形,如圖4所示。根據(jù)變形趨勢集槽,沖擊載荷將減少。圖7 圖8本文采用方形截面管上的凹槽,如圖9(a)所示。有限元模擬的結(jié)果(帶凹槽的方形鋁合金模型變形,管和沖擊載荷與位移的)如圖所示9(b)。圖9 圖10圖10中給出了沒有槽和槽的管的比較。 結(jié)果表明,當(dāng)采用槽時,方形截面薄壁管的能量吸收特性明顯。 當(dāng)沖擊載荷的峰值為70 kN時,與無槽相比降低約70.5。因此,我們得出結(jié)論,通過選擇適當(dāng)?shù)臋M截面和采用適當(dāng)?shù)陌疾?,可成功對薄壁鋁合金材料的形狀進(jìn)行優(yōu)化。致 謝這項工作得到了黑龍江省教委科技項目(12511391)的財政支持。參考文獻(xiàn)1 A .Reye, M Langseth, and O S Hopperstad: Norwegian University of Science and Technology, Vol. 32 (2007), p.245 2 M Avery, A M Weekes. 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Li, et al: ICMTAM Conference (2009) 6 A .Reye, et al: 3rd European LS-DYNA Users Conference(2001)指 導(dǎo) 教 師 評 語 外文翻譯成績:指導(dǎo)教師簽字: 年 月 日注:1. 指導(dǎo)教師對譯文進(jìn)行評閱時應(yīng)注意以下幾個方面:翻譯的外文文獻(xiàn)與畢業(yè)設(shè)計(論文)的主題是否高度相關(guān),并作為外文參考文獻(xiàn)列入畢業(yè)設(shè)計(論文)的參考文獻(xiàn);翻譯的外文文獻(xiàn)字?jǐn)?shù)是否達(dá)到規(guī)定數(shù)量(3 000字以上);譯文語言是否準(zhǔn)確、通順、具有參考價值。2. 外文原文應(yīng)以附件的方式置于譯文之后。 第 8 頁北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文汽車保險杠鋁成型組件有限元分析及工藝優(yōu)化摘 要近年來,隨著環(huán)境污染、能源枯竭等問題的日趨嚴(yán)重以及國家政策的支持和鼓勵,汽車輕量化已越來越被人們所重視,且已逐漸成為當(dāng)前和未來汽車技術(shù)發(fā)展的主要方向?;诖?,在汽車車身及其零配的件的材料選擇上,人們越來越關(guān)注材料本身的重量。其中,鋁合金板材作為一種低密度、高強度、可塑性強的金屬材料,受到了越來越多汽車廠商的青睞。然而,在板料成形技術(shù)中,起皺、斷裂、變形不足和回彈等質(zhì)量問題也越來越突出, 這不僅造成了大量的材料浪費,還嚴(yán)重制約了鋁合金板材在汽車制造中的使用。因此,探索出一種適合鋁合金板材沖壓成型的優(yōu)秀工藝,成了當(dāng)前眾多汽車廠商研究的重點。本文將利用有限元分析軟件ANSYS Workbench對汽車保險杠中鋁成型組件的沖壓成型進(jìn)行分析研究,找出導(dǎo)致其出現(xiàn)質(zhì)量問題的主要因素,并結(jié)合分析結(jié)果嘗試對現(xiàn)有的沖壓工藝進(jìn)行合理優(yōu)化,達(dá)到提高成品率的目的。關(guān)鍵字 有限元分析 鋁成型 工藝優(yōu)化Finite Element Analysis and Process Optimization of Aluminum Brackets for Automobile BumperAbstractIn recent years, with the environmental pollution, energy depletion and other issues become increasingly serious and national policy support and encouragement, automotive lightweight has been more and more attention, and has gradually become the current and future development of the main direction of automotive technology The Among them, the aluminum alloy sheet as a low-density, high strength, plasticity of the metal material, by more and more car manufacturers of all ages. However, in the sheet metal forming technology, wrinkling, rupture, deformation and rebound and other quality problems are more and more prominent, which not only caused a lot of material waste, but also seriously restricted the use of aluminum alloy sheet in the automotive industry The Therefore, to explore a suitable for aluminum alloy sheet stamping of the excellent process, has become the focus of many car manufacturers.In this paper, the finite element analysis software ANSYS Workbench is used to analyze the stamping of aluminum forming components in automobile bumper, and the main factors leading to its quality problems are found out. Combining with the analysis results, the existing stamping process is optimized reasonably, To achieve the purpose of improving the yield.Key words Finite element analysis aluminum forming process optimization目錄第1章 緒論11.1 引言11.2 汽車保險杠鋁成型組件工藝優(yōu)化的科學(xué)意義11.3 汽車保險杠鋁成型組件質(zhì)量問題的國內(nèi)外研究狀況11.3.1 國外研究情況21.3.2 國內(nèi)研究情況21.4汽車保險杠鋁成型組件的發(fā)展趨勢21.5汽車保險杠鋁成型組件缺陷分析31.5.1起皺31.5.2破裂41.5.3回彈51.6本文研究的主要內(nèi)容51.7本章小結(jié)6第2章 板材沖壓有限元分析理論72.1 ANSYS Workbench軟件介紹72.2 材料的特性72.3 材料的屈服準(zhǔn)則82.3.1 Tresca 屈服準(zhǔn)則82.3.2 Von Mises 屈服準(zhǔn)則92.4材料的硬化準(zhǔn)則92.4.1各向同性硬化準(zhǔn)則92.4.2隨動硬化準(zhǔn)則102.5 沖壓過程應(yīng)力加載和卸載法則112.6 沖壓過程接觸算法112.6.1 拉格朗日算法122.6.2 罰函數(shù)接觸算法122.6.3 非線性罰函數(shù)接觸算法12第3章 保險杠組件沖壓成型工藝153.1 保險杠組件沖壓成型的的工藝特點153.2 保險杠組件沖壓工藝的詳細(xì)說明163.3 本章小結(jié)20第4章 有限元分析過程及結(jié)果214.1概述214.2 分析流程及結(jié)果214.2.1分析流程214.2.2 分析結(jié)果254.3 本章小結(jié)26第5章 工藝優(yōu)化內(nèi)容及結(jié)果275.1 工藝優(yōu)化的注意事項275.2 工藝優(yōu)化的內(nèi)容275.3 優(yōu)化效果305.4 本章小結(jié)30致 謝31參考文獻(xiàn)32第1章 緒論1.1 引言近年來,由于人們?nèi)藗兩钏降牟粩嗵岣?,對衣食住行的要求也越累越重視。汽車最為一種最常見的交通工具,為人們的出行提供了極大的方便,因此汽車的保有量近年來出現(xiàn)了持續(xù)增長的趨勢。據(jù)統(tǒng)計,2016年新注冊登記的汽車達(dá)2752萬輛,保有量凈增2212萬輛,汽車總保有量已達(dá)1.94億輛,均達(dá)到歷史新高。另一方面,由于環(huán)境污染、空氣惡化等社會問題日趨嚴(yán)重,節(jié)能環(huán)保的問題也開始得到人們的重視。在汽車制造領(lǐng)域,越來越多汽車廠商開始重視汽車的減排問題,都致力與研發(fā)同時兼顧節(jié)能、環(huán)保和安全三個優(yōu)點為一體的新時代汽車。研究發(fā)現(xiàn),通過減輕汽車自重來減少能源消耗效果可謂說是立竿見影,據(jù)統(tǒng)計:汽車每減重10%,油耗可降低 6%8%,車身質(zhì)量占汽車總質(zhì)量的 40%60%,因此,可以說,減輕車身重量對于節(jié)約能源減少排放有著十分重要的作用。當(dāng)然,減輕車身質(zhì)量并不是盲目為之,而是必須在保證不影響汽車安全和性能的前提下,最大可能地減輕車身的質(zhì)量。傳統(tǒng)的高強度鋼材料盡管有許多優(yōu)良性能,但對于減輕車身重量而言,顯然不盡人意。隨著材料技術(shù)的發(fā)展, 很多輕質(zhì)材料諸如鋁合金等材料運用越來越廣泛,運用鋁合金等輕質(zhì)制造車身及汽車配件不僅為車身輕量化提供了巨大的發(fā)展空間,而且與傳統(tǒng)的高強度鋼相比相比具有密度小、耐銹蝕易成型等優(yōu)點,因此,鋁合金材料在車身上的使用量越來越多,已經(jīng)逐漸成為減輕車身質(zhì)量化技術(shù)中取代鋼材的主要材料之一,在汽車輕量化中,鋁合金等輕質(zhì)材料做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。然而,在實際的生產(chǎn)制造過程中,由于鋁合金板與傳統(tǒng)鋼板的沖壓成形特性并不完全相同,尤其是汽車車身覆蓋件沖壓成型工藝中常見的起皺、破裂、回彈等問題,根本無法完全借鑒鋼板成形方面的經(jīng)驗來解決, 導(dǎo)致實際生產(chǎn)過程中由于零件產(chǎn)生因質(zhì)量問題而無法滿足外觀使用、裝配性等要求,所以,對鋁合金車身覆蓋件的質(zhì)量研究正成為汽車車身成形技術(shù)的前沿和熱點。1.2 汽車保險杠鋁成型組件工藝優(yōu)化的科學(xué)意義汽車保險杠是汽車上一個重要的結(jié)構(gòu)部件,承受著汽車碰撞時的巨大沖擊力,對汽車的安全性起著至關(guān)重要的作用。其中,保險杠結(jié)構(gòu)中的部分組件采用鋁合金板材沖壓成型,而在成型過程中極易出現(xiàn)起皺、破裂、變形不足和回彈等質(zhì)量問題,若能通過合理的工藝優(yōu)化,解決此類質(zhì)量問題,那么不僅能使車身輕量化的研究更進(jìn)一步,對于眾多汽車廠商來說,還能大大節(jié)約成本,提高運營利潤。1.3 汽車保險杠鋁成型組件質(zhì)量問題的國內(nèi)外研究狀況汽車保險杠鋁成型組件屬于板材沖壓成型件,而對于此類由板料沖壓成形的零件容易出現(xiàn)的常見缺陷問題,自上世紀(jì)50年代以來,國內(nèi)外大量學(xué)者針對這些問題進(jìn)行了深入的理論分析、模擬和實驗研究。1.3.1 國外研究情況從上世紀(jì)50年代起,R.Hill、F.J.Gardiner 、F.Proska 等人通過多年探索研究,在板料成形及回彈分析方面取得了初步進(jìn)展,為后續(xù)的研究奠定了理論基礎(chǔ)。隨后,F(xiàn).Fenoglietto 等人嘗試通過對彈性模量的研究,找出其對板料回彈的影響。A.M.Prior建議將板料成形模擬的靜態(tài)隱式算法和動態(tài)顯示算法結(jié)合起,以此來求解回彈問題是一種十分的方法。隨著人們不斷的追求車身輕量化并將鋁和強度鋼等材料大量用于車身上。板材沖壓成型所出現(xiàn)的質(zhì)量問題也越來越得到人們的重視,由此對其進(jìn)行了大量的分析和研究。You Ming Huang分析了工藝參數(shù)(如凹模圓角半徑 rd、摩擦系數(shù) 、凸凹模間隙 C 等)對 U 形件成形后質(zhì)量的影響,其分析結(jié)果表明:增加凹模圓角半徑和凹凸??障恫p小摩擦系數(shù)會加重零件的回彈現(xiàn)象。此外,M.Kawka 等人也用汽車輪轂和頂蓋作為研究對象,對其進(jìn)行了研究分析。還有人通過有限元模擬方法,針對不同形狀配件的模具進(jìn)行回彈迭代補償,使最后成形后的零件剛好與零件本身的設(shè)計要求相符。S.G.Xu研究了板料回彈的影響因數(shù),他認(rèn)為材料參數(shù)的波動變對回彈缺陷的影響化非常敏感,此外,對于高強度板的大回彈問題,他提出了工藝參數(shù)優(yōu)化控制和考慮板料變形歷史的模面迭代補償控制方法。1.3.2 國內(nèi)研究情況我國對于此類的板料成形質(zhì)量題研究時間比較短,但也取得了一定成果。首先由付寶連等人創(chuàng)立了金屬成形過程的回彈最最小余能原理和小勢能原理,并將該原理運用于曲梁回彈變形和懸臂梁回彈變形計算。蔡中義教授等提出采用靜力隱式算法對板材回彈進(jìn)行數(shù)值分析。刁法璽,張凱鋒基于連續(xù)介質(zhì)力學(xué)及有限元變形理論,給出了 V 形彎曲回彈的動力顯式算法,并開發(fā)了有限元分析程序 DEFORM-3D。楊光等針對板材成形后的切邊回彈問題,發(fā)明了基于大變形彈塑性有限元理論的切邊處理技術(shù)-AIA 方法。章婷等人采用 FEM 技術(shù),通過建立正交優(yōu)化試驗對 U 形件進(jìn)行沖壓回彈仿真研究,得出影響鋁合金板料成形和回彈精度的數(shù)值模擬參數(shù)。在回彈控制方面,張立力等人針對板材成形中的回彈補償問題,通過采用通用機械軟件 UG 和 CAE 軟件 Pam-Stamp 所開發(fā)的回彈補償?shù)哪>咴O(shè)計系統(tǒng),提出了一個根據(jù)工件的幾何形狀和回彈誤差來進(jìn)行模具補償?shù)姆椒ā?.4汽車保險杠鋁成型組件的發(fā)展趨勢無論汽車技術(shù)怎樣發(fā)展,人們在研究汽車輕量化的同時,汽車的安全性仍會被人們放在首位。如果一輛汽車車身重量很輕,節(jié)能減排的效果十分出色,但也喪失了其基本的安全保障能力,那么,這樣的汽車也必將不會被人們接受,因此,在降低車身質(zhì)量的問題上,選擇合適的材料十分重要。由于鋁合金具有諸多優(yōu)點,使用鋁合金材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)鋼材在汽車車身上使用,不僅能最大限度的降低車身質(zhì)量,而且在提高汽車的機動性能和高乘客的舒適性及安全性的方面,也具有這顯著效果。正是由于這些原因,現(xiàn)如今全球各大汽車公司為了在保證汽車安全性的同時降低車身質(zhì)量,都在不遺余力的研發(fā)鋁合金車身零部件乃至全鋁車身。而保險杠作為汽車上的一個重要零部件,當(dāng)汽車受到外界撞擊時,它能有效的減緩?fù)饨鐩_擊,保護車內(nèi)乘客安全,在一定程度上還能保護車身不被嚴(yán)重破壞。所以無論是傳統(tǒng)車型還是近幾年興起的新能源車型,都無法舍棄這一裝置,而且因其工作時將承受巨大沖擊載荷,制作材料要求具有高強度、高硬度等特點。鋁合金材料不僅能滿足這一要求,而且還能大大降低其自身重量,當(dāng)然會首先進(jìn)入人們的視線。因此,用鋁合金材料制作保險杠及其相關(guān)組件,將會有很好的發(fā)展趨勢。1.5汽車保險杠鋁成型組件缺陷分析由于汽車保險杠鋁成型組件的形狀較為復(fù)雜,其幾何尺寸較大,而且在實際生產(chǎn)中,模具總是在不斷的打開和關(guān)閉,致使板料與模具不斷接觸,另一方面,由于沖壓過程中板料所受載荷路徑極為復(fù)雜,因此很難保證在沖壓過程中材料不會出現(xiàn)失穩(wěn)變形的情況。而為了保證零件表面質(zhì)量和裝配精度,這些諸如起皺、破裂、回彈等質(zhì)量問題是絕對不允許出現(xiàn)在零件上的,這就增加了零件成型模具開發(fā)設(shè)計工作的難度,以下將針對上述的主要缺陷進(jìn)行分析。1.5.1起皺起皺是保險杠鋁成型組件沖壓成型過程中比較普遍的質(zhì)量缺陷之一。它是由于材料在塑性變形過程中局部壓應(yīng)力過大而出現(xiàn)的不均勻變形。由于是板材沖壓成型,受壓材料一般較薄,因此在成型的過程中厚度方向上的變形很不穩(wěn)定。材料內(nèi)部的壓應(yīng)力一旦超過材料在厚度方向上的失穩(wěn)極限后,便會產(chǎn)生失穩(wěn)起皺。如圖1-1所示。當(dāng)然,除此之外,成型過程中往往還跟隨著一些不均勻拉應(yīng)力、剪應(yīng)力或板內(nèi)彎曲應(yīng)力等,這些因素也可能使板材出現(xiàn)起皺缺陷。起皺缺陷會對此類尺寸精度和表面質(zhì)量要求較高的車身覆蓋件會產(chǎn)生極大影響,若起皺過于嚴(yán)重,則零件將直接報廢,造成資源浪費。圖1-1保險杠組件起皺缺陷解決此類零件起皺問題時,一般在保證產(chǎn)品使用功能不喪失的前提下通過調(diào)整零件的形狀、采用合理的沖壓工藝、改善沖壓條件和材料性能及優(yōu)化模具設(shè)計制造等,最終達(dá)到改善和消除起皺缺陷的目的。1.5.2破裂 破裂也是汽車保險杠鋁成型組件沖壓成型過程中常見的缺陷之一,它是材料在成型的過程中拉伸過度導(dǎo)致失穩(wěn)的一種主要表現(xiàn)形式。板料變形過程中在其內(nèi)部會存在拉應(yīng)力相對集中區(qū)域,隨著變形的不斷加大,當(dāng)某處材料所受到的拉應(yīng)力過大,接近或超過材料本身的最大抗拉強度時,材料就將出現(xiàn)拉裂或拉斷現(xiàn)象,也就產(chǎn)生了破裂的缺陷。保險桿鋁成型組件拉延過程主要在以下兩種區(qū)域容易出現(xiàn)破裂:一種是出現(xiàn)在材料的傳力區(qū),主要原因是由于材料強度不夠,這種破裂缺一般延伸至零件邊緣,如圖1-2所示。另一種破裂容易出現(xiàn)在零件大的塑性變形區(qū),主要是材料的塑性無法滿足拉延變形要求而引起的,如圖1-3所示。無論是上述哪種破裂形式,此種缺陷在實際生產(chǎn)中會直接影響著產(chǎn)品的成形質(zhì)量,導(dǎo)致產(chǎn)品報廢,因此在實際生產(chǎn)中絕不允許出現(xiàn)此種缺陷。圖1-2保險杠組傳力區(qū)件破裂缺陷圖1-3保險杠組件塑性變形區(qū)破裂缺陷在板材沖壓成型過程中,存在很多容易導(dǎo)致板材破裂的因素。為防止此種缺陷的產(chǎn)生,一般采取以下措施:可根據(jù)最終產(chǎn)品的具體情況選擇合適的毛坯形狀和尺寸;采用機械性能較好的材料作為零件材料;此外,可在條件允許的情況下,增大拉裂區(qū)域的凸凹模圓角半徑;修正模具的參數(shù),并提供良好的潤滑條件等。1.5.3回彈起皺缺陷和破裂缺陷,究其原因都是由于板料在沖壓成型過程中內(nèi)部應(yīng)力變化造成的,然而,除了上述兩種常見缺陷外,在保險杠組件實際生產(chǎn)過程中,還有一種常見缺陷,它主要由材料本身的性能決定,且往往發(fā)生在沖壓成型之后,那就是回彈缺陷,眾所周知,金屬板材在沖壓成型時發(fā)生的變形形式主要包括兩種:彈性變形和塑性變形。當(dāng)沖壓成型結(jié)束后,由于模具和零件分離,而金屬板材本身具有彈性,因此在無外部壓力的情況下,沖壓之后的板材部分區(qū)域會出現(xiàn)彈性回復(fù)的現(xiàn)象,這種現(xiàn)象往往導(dǎo)致成形后零件的實際尺寸值與標(biāo)準(zhǔn)值存在偏差,當(dāng)然,對于零件的實際形狀也會產(chǎn)生很大影響,這種現(xiàn)象就稱之為回彈現(xiàn)象。汽車保險杠組件主要以彎曲變形為主,因此產(chǎn)生回彈現(xiàn)象是不可避免的?;貜棳F(xiàn)象對零件的成品質(zhì)量影響很大,當(dāng)回彈的量過大且超過零件允許誤差后,零件就將直接報廢,因此,回彈也是影響零件質(zhì)量的重要缺陷。實際生產(chǎn)過程中很多因素都可能導(dǎo)致最終零件產(chǎn)生回彈現(xiàn)象。除了材料本身的性能外,還有模具的間隙和零件本身的形狀,以及壓邊力、摩擦接觸等因素都對回彈有較大影響。解決回彈問題,要根據(jù)零件件的具體形狀、尺寸及成型過程的變形特點等進(jìn)行具體分析。1.6本文研究的主要內(nèi)容本文將以汽車保險杠鋁成型組件為例,并結(jié)合ANSYS Workbench有限元分析軟件,模擬保險杠組件沖壓成型過程,分析現(xiàn)有工藝狀況及實際生產(chǎn)條件,找出其中容易導(dǎo)致產(chǎn)品成形后出現(xiàn)起皺、破裂、回彈等缺陷的因素,并依據(jù)分析結(jié)果,結(jié)合企業(yè)實際生產(chǎn)條件,對沖壓成型工藝做出合理優(yōu)化,力求達(dá)到提高最終成品率的目的。具體工作內(nèi)容如下:(1) 研究背景及研究意義簡要介紹;(2) 板材沖壓有限元分析基本理論說明,包括相關(guān)軟件介紹,材料特性,材料屈服、硬化準(zhǔn)則,接觸算法,加載卸載法則以及三維模型建立等內(nèi)容;(3) 研究對象的工藝特點及工藝分析;(4) 對模型進(jìn)行有限元分析,研究其變形狀況,為工藝優(yōu)化做準(zhǔn)備;(5) 結(jié)合有限元分析內(nèi)容,提出幾點符合企業(yè)實際情況工藝優(yōu)化措施,并對現(xiàn)有工藝適度改進(jìn)優(yōu)化;(6) 通過現(xiàn)場實驗,對優(yōu)化后的工藝進(jìn)行驗證,并與優(yōu)化前的結(jié)果作對比,記錄相關(guān)實驗數(shù)據(jù)。(7) 對研究結(jié)果做出總結(jié)。1.7本章小結(jié)本章主要對研究內(nèi)容做了一個簡要說明,分析了課題研究意義、國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r以及相關(guān)技術(shù)的發(fā)展趨勢,并從針對本課題的具體對象,簡要介紹其實際生產(chǎn)中常見的缺陷類型。第2章 板材沖壓有限元分析理論2.1 ANSYS Workbench軟件介紹ANSYS軟件由美國ANSYS公司開發(fā),是一款功能十分強大的大型通用有限元分析(FEA)軟件,同時也是目前全球范圍內(nèi)增長最快的計算機輔助工程(CAE)軟件。它能與大部分的計算機輔助設(shè)計軟件(CAD,computer Aided design)接口,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享以及交換。是融合了流體、電場、聲場、磁場、結(jié)構(gòu)分析等于一身的大型通用有限元分析軟件。而自ANSYS 7.0開始,ANSYS公司便推出了ANSYS Mechanical APDL(經(jīng)典版)和ANSYS Workbench版兩個不同版本,并且目前均已開發(fā)至17.2版本。其中,Workbench是ANSYS公司提出的協(xié)同仿真環(huán)境,目的是解決企業(yè)在產(chǎn)品研發(fā)過程中常見的CAE軟件異構(gòu)問題。它不但繼承了ANSYS Mechanical APDL界面在有限元仿真分析上的大部分強大功能,還提供了CAD雙向參數(shù)鏈接互動、項目參數(shù)自動更新機制、全新的參數(shù)和無縫集成優(yōu)化設(shè)計工具等,使得ANSYS在“仿真驅(qū)動產(chǎn)品設(shè)計”方面達(dá)到了前所未有的高度??梢哉f,ANSYS Workbench真正實現(xiàn)了集產(chǎn)品設(shè)計、仿真、優(yōu)化功能于一身,可以幫助設(shè)計人員完成在同一平臺上完成產(chǎn)品研發(fā)過程的所有工作,從而大大縮短了產(chǎn)品研發(fā)周期,加快了上市步伐。本課題研究所用的為ANSYS Workbench 15.0 版本。它是一個集成框架,整合了現(xiàn)有的各種應(yīng)用并將仿真過程集成在同一界面下,其主要有三個模塊組成,分別是: Design ModelerCAD幾何模型建立模塊,為后續(xù)分析做準(zhǔn)備。 Design Simulation用ANSYS的分析模塊實現(xiàn)網(wǎng)格劃分,用來求解以及后處理,包括常見的Mechanical、Fluent等。 Design Exploration用于研究變量(幾何、載荷等)對響應(yīng)(應(yīng)力、頻率等)的影響,可實現(xiàn)優(yōu)化。除了以上三個主要模塊,ANSYS Workbench 15.0還很多其他模塊,其中比較典型的有:進(jìn)行全隱性耦合算法的CFX,由于專業(yè)渦輪葉片設(shè)計的Blade Modeler,用于爆炸等場合的高度非線性顯示動力學(xué)分析的AUTODYN。這些模塊將ANSYS Workbench 15.0打造成了應(yīng)用極廣的有限元分析軟件。2.2 材料的特性本文研究的例子是保險桿組件,屬于汽車覆蓋件的一種。而汽車覆蓋件的原材料一般為金屬材料,本例也不例外。該組件使用的原材料是鋁合金,牌號為EN-AW1050A。其泊松比0.320.36,彈性模量E72GPa,具體規(guī)范如表2-1和所示。項目名稱數(shù)值單位尺寸(長*寬)980380mm厚度0.810%mm密度216010%g/m2滾花高度2.50.5mm斷裂伸長率=38%/50mm抗拉強度7080Mpa成分鋁(Al)=99.50%g硅(Si)00.25%g銅(Cu)00.05%g鎂(Mg)00.05%g鋅(Zn)00.05%g錳(Mn)00.05%g鈦(Ti)00.03%g釩(V)00.05%g鐵(Fe)00.40%g其他00.03%g表2-1原材料基本信息1050A鋁合金主要成分是工業(yè)純鋁,其含量高達(dá)(質(zhì)量分?jǐn)?shù))99.50%以上,所以,1050A鋁合金的熔點比較低,不可運用熱處理的方法來加強它本身的硬度。但是它的塑性特別好,在沖壓成型方面有很大優(yōu)勢,易被加工成各種形狀。不僅如此,1050A鋁合金的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性也十分出色。因此,在制造領(lǐng)域1050A鋁合金被廣泛使用,并應(yīng)用于各種各樣的產(chǎn)品。2.3 材料的屈服準(zhǔn)則金屬材料在受到外力作用的過程中,其自身性能以及它受到的應(yīng)力狀態(tài)會使它由彈性變形逐漸向塑性變形過度。在同等條件下,金屬材料的屈服極限僅由應(yīng)力狀態(tài)決定,當(dāng)金屬材料受力時,材料內(nèi)部的質(zhì)點由彈性狀態(tài)逐漸過度到塑性狀態(tài)的準(zhǔn)則,稱之為為屈服準(zhǔn)則。對于金屬材料而言,常用的屈服準(zhǔn)則主要有以下幾種:2.3.1 Tresca 屈服準(zhǔn)則材料的塑性變形與其受到的最大切應(yīng)力之間存在某種關(guān)系,當(dāng)最大切應(yīng)力的值達(dá)到某一特定值(即材料單向拉伸或者壓縮時屈服強度值(s)的一半)時,材料就會發(fā)生屈服。Tresca屈服準(zhǔn)則可表示為:max=12(1-3)=s2 (2-1)式中 max材料的最大切應(yīng)力(N/mm2); s 材料的屈服強度(N/mm2)。從上式可以看出,當(dāng)材料的最大切應(yīng)力達(dá)到屈服強度的一半時,材料就將進(jìn)入并保持塑性變形狀態(tài),而和另外的兩個差值沒有關(guān)系。Tresca屈服準(zhǔn)則計算雖然簡單,但只能看出是否發(fā)生屈服與最大主應(yīng)力和最小主應(yīng)力的關(guān)系,無法反應(yīng)第二主應(yīng)力的影響。2.3.2 Von Mises 屈服準(zhǔn)則Mises屈服準(zhǔn)則是在1913 年由德國力學(xué)家 Von Mises 針對 Tresca 屈服準(zhǔn)則作了進(jìn)一步的彌補和改進(jìn)之后提出的,該準(zhǔn)則指出,在一定的變形條件下,不管物體處于什么狀態(tài),一旦其所受應(yīng)力的三個主應(yīng)力組合符合某種特定條件,則材料的屈服準(zhǔn)則可表示為Mises 屈服準(zhǔn)則于。與Tresca 屈服準(zhǔn)則相比,凡是通過Mises 屈服準(zhǔn)則來描述的材料,都是各向同性的,即當(dāng)材料內(nèi)部任意一點的等效應(yīng)力達(dá)到屈服極限時,那么該點就會進(jìn)入塑性變形狀態(tài)。Mises屈服準(zhǔn)則采用三個主應(yīng)力的函數(shù)表達(dá)式如下:F0ij=161-22+2-32+3-12-13s2=0 (2-2)式中 F0材料內(nèi)部的等效應(yīng)力(N/mm2)。2.4材料的硬化準(zhǔn)則在金屬塑性變形過程中,隨著應(yīng)變的增加,應(yīng)力會急劇增大,此時就會發(fā)生加工硬化現(xiàn)象,而硬化準(zhǔn)則 就是用數(shù)學(xué)表達(dá)式來描述材料變形過程中所受應(yīng)力與自身應(yīng)變之間的關(guān)系。金屬板料塑性變形中的硬化準(zhǔn)則主要描述了材料發(fā)生塑性變形后初始屈服準(zhǔn)則隨著塑性應(yīng)變增加的變化規(guī)律。硬化關(guān)系式可用如下一個基本方程表達(dá):Fij,ijp,k=0 (2-3)式中 ij材料所受應(yīng)力; ijp材料應(yīng)變。通常,我們根據(jù)材料在發(fā)生硬化過程中加載曲面變化的不同,一般將材料的硬化準(zhǔn)則簡化為三種形式,分別為:各向同性硬化準(zhǔn)則、隨動硬化準(zhǔn)則、混合硬化準(zhǔn)則。2.4.1各向同性硬化準(zhǔn)則 有的材料在變形過程中,材料內(nèi)部各個方向上應(yīng)變量會始終保持某一固定比值逐漸增加或者減少,這種特性就是各向同性。當(dāng)計算各向同性材料的變形時,需要采用的硬化準(zhǔn)則即為各向同性硬化準(zhǔn)則。當(dāng)材料所受應(yīng)力使其達(dá)到屈服極限后,材料的屈服面向各方向擴展時,會基于同一中心勻地向個方向擴展,如圖 2-1所示。假如材料在變形過程中一直保持各向同性,且忽略各向異性對變形的影響,那么后繼屈服函數(shù)的表達(dá)形式將與初始屈服函數(shù)的表達(dá)形式保持一致。可用如下表達(dá)式表示材料各向同性硬化準(zhǔn)則:Fij,k=fij-k=0 (2-4)k=13s2p (2-5)p=23dijpdijp (2-6)fij=23 (2-7)式中 k 硬化參數(shù); p等效塑性應(yīng)變。圖2-1各向同性強化模型2.4.2隨動硬化準(zhǔn)則 并不是所有材料在成型過程中都保證按各向同性的規(guī)律進(jìn)行變形,因此各向同性硬化準(zhǔn)則對于此類材料并不適用。這些材料在變形時,屈服面的大小、形狀、方位都不發(fā)生變化,而是在屈服方向上作一個剛體移動,如圖2-2所示,這種特性我們可以稱之為隨動性。計算這類材料的變形情況時,我們所用的硬化準(zhǔn)則稱為隨動硬化準(zhǔn)則。隨動硬化準(zhǔn)則的表達(dá)式可用如下關(guān)系式表示:F(ij-ij)=0 (2-8)式中 ij屈服面中心的位置變化(mm)。圖2-2隨動硬化準(zhǔn)則模型2.4.3混合硬化準(zhǔn)則 除了上述的兩種變形情況外,某些材料在變形過程中,不僅屈服面的大小在應(yīng)力作用下發(fā)生變化,而且其位置也會發(fā)生變化,遇到這樣的變形情況,無論是各向同性硬化準(zhǔn)則還是隨動硬化準(zhǔn)則都不適用,這種情況下的之為混合硬化準(zhǔn)則。顧名思義,混合硬化準(zhǔn)則包含了各向同性變化和隨動變化過程中的屈服行為,變形過程中屈服面的形狀、大小和中心位置都在應(yīng)力空間中發(fā)生變化,因此對板料成形過程中的應(yīng)力與應(yīng)變之間的關(guān)系描述得更加準(zhǔn)確?;旌嫌不瘻?zhǔn)則將塑性應(yīng)變增量分解為兩部分,適用于各向異性材料,表達(dá)式如下:dij=dijm+ijk (2-9)式中 dijm屈服曲面擴張時的塑性應(yīng)變增量(mm); dijk屈服曲面移動的塑性應(yīng)變增量(mm)。因此,混合硬化準(zhǔn)則的函數(shù)表示為:Fij,ij,k=f-k=0 (2-10)f=12(Sij-ij)2 (2-11)k=13s2(p,M) (2-11)式中 M 材料在發(fā)生塑性行為時的混合硬化參數(shù),一般在-11 之間取值。2.5 沖壓過程應(yīng)力加載和卸載法則當(dāng)板料受壓達(dá)到屈服極限并進(jìn)入塑性變形狀態(tài)以后,由于受到變形過程中載荷的加載路徑以及加載歷程的影響,板料內(nèi)部的應(yīng)力和應(yīng)變都不再是線性關(guān)系。材料進(jìn)入屈服狀態(tài)后,其塑性應(yīng)變增量的方向可以依靠沖壓過程中應(yīng)力加載和卸載法則進(jìn)行精確預(yù)測和判定,由此便可確定板料處在不同狀態(tài)下的本構(gòu)關(guān)系。對于硬化材料來說,判斷板料是否會繼續(xù)發(fā)生塑性變形的準(zhǔn)則如下:(1) 如果f(ij)0 , 則板料將處于繼續(xù)塑性加載狀態(tài) ;(3) 如果f(ij)0,且fijdijStatic Structural”選項,即可在項目管理區(qū)創(chuàng)建分析項目A,如圖4-1所示。(2)定義材料數(shù)據(jù)。在Static Structural項目列表中雙擊Engineering Data,進(jìn)入設(shè)計數(shù)據(jù)管理界面。在設(shè)計數(shù)據(jù)管理界面的“Outline of Schematic A2:Engineeing Data”窗口中單擊“Click here to add a new material”單元格,然后輸入材料名“Aluminum Alloy”稱并按Enter鍵確認(rèn),此時的窗口如圖4-2所示。圖4-1Static Structural項目列表 圖4-2材料庫(3)定義材料密度。在“Toolbox”工具箱中雙擊“physical properties”區(qū)域中的“Density”選項,將其添加到新建材料的屬性窗口。在屬性窗口中單擊“Density”項目后的單元格,然后輸入數(shù)值2 700,保持默認(rèn)的單位不變,此時的窗口如圖4-3所示。圖4-3材料屬性(1)(4)定義彈性參數(shù)。在“Toolbox”工具箱中雙擊“Linear Elastic”區(qū)域中的“Isotropic Elasticity”選項,將其添加到新材料窗口中,然后設(shè)置如圖4-4所示的參數(shù)。圖4-4材料屬性(2)(5)材料庫添加完畢,退出“Engineering Data”返回Workbench主界面。(6)添加幾何模型。在“Static Structural”項目列表中右擊“Geometry”項目,在彈出的快捷菜單中選擇“Import GeometryBrowse”命令,彈出打開對話框,選擇產(chǎn)品零件的幾何模型并打開。然后雙擊“Geometry”,此時會進(jìn)入DM界面。單擊DM界面中的“Generate”按鈕開始生成模型,待生成完畢后,電機“關(guān)閉”按鈕,退出DM界面,返回Workbench主界面。(7)進(jìn)入分析。在“Static Structural”項目列表中雙擊“Model”項目,進(jìn)入分析環(huán)境界面。(8)設(shè)置材料屬性,在圖4-5所示的“Outline”窗口中,單擊“Geometry”下的幾何體
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