摘要：压边圈结构对改善差温成形中压边圈摩擦、传热及材料的流动阻力起着重要的作用。利用水平集理论和Kriging模型,对镁合金差温成形中的压边圈结构进行优化,提出一种伪拉延筋。以NUMISHEET2011十字杯形件为研究对象,建立相应的热力耦合模型,利用相关的试验数据,对有限元模型进行验证。基于一步法理论反求影响镁合金成形件质量的压边圈关键区域,并对该区域进行了重新离散化及处理。以部分节点坐标为设计变量,以随机水平集值为目标,建立压边圈的Kriging水平集模型。利用初始水平集阈值,对伪拉延筋进行设计。利用拉丁超立方对水平集阈值、凸模温度和凹模温度进行抽样,获得伪拉延筋样本。基于镁合金差温成形热力耦合模型,对相应的样本进行有限元仿真分析,获得镁合金成形件的成形质量,建立水平集阈值与质量之间的Kriging模型。利用粒子群算法,对该Kriging模型进行优化,获得最佳水平集阈值,实现伪拉延筋的优化。利用最优伪拉延筋,进行相应的差温成形分析。研究表明,基于水平集理论和Kriging模型,优化伪拉延筋能有效地提高成形件的减薄率均匀性。该方法为压边圈设计提供一种有益的指导。

摘要：为了提高冲压件的可靠性和稳定性,减少代理模型不确定性和参数不确定性对冲压产品质量的影响,需要进行稳健设计。提出了一种具有内外层结构的容差稳健模型,有效地降低了可控因素和不可控因素不确定性引起的质量波动。通过似然函数因素筛选法确定关键的可控因素和不可控因素,采用改进的贝叶斯估计对代理模型不确定性进行量化。以NUMISHEET93方盒件为研究对象进行稳健优化设计,利用目标函数和约束函数的均值、方差建立容差稳健模型。将稳健优化结果与忽略模型不确定性的优化结果分别进行蒙特卡洛模拟并对比。结果表明,综合考虑代理模型不确定性和参数不确定性的稳健设计方法能有效地提高冲压件的成形质量。

摘要：为了研究2124铝合金的热变形性能,在不同温度与应变率条件下进行了热拉伸试验,获得材料应力-应变曲线。针对2124铝合金热变形特点,基于汉森-斯皮特尔模型建立了该材料的本构模型,并通过遗传算法优化模型参数。开发了汉森-斯皮特尔本构模型的ABAQUS用户材料子程序VUMAT,并将其用于双C件冲压成形分析。以冲压速度、压边力、摩擦系数和温度作为设计变量,成形件最大减薄率作为响应值建立Kriging代理模型,采用遗传算法对工艺参数进行优化。双C件热冲压试验结果表明,优化的工艺参数可以消除板料成形开裂缺陷,验证了本构模型与有限元模型的可靠性。

摘要：在工程优化问题中使用基于代理模型的优化方法能有效提高优化效率,减少优化时间。为了提高基于期望最大加点准则(EI)的动态Kriging建模效率与精度,利用信赖域方法与最小响应面加点准则(MSP)对期望最大加点准则进行改进,提出了改进的混合加点准则,发展了基于信赖域改进的动态Kriging优化策略。以NUMISHEET2002标准考题中翼子板为研究对象,将5条拉延筋阻力作为设计变量,板料减薄率作为响应值,基于改进的混合加点准则,建立翼子板成形工艺参数与成形质量之间的动态Kriging模型,进一步利用粒子群算法获得最优工艺参数。结果表明:优化后的工艺参数能有效消除板料成形过程中的拉裂缺陷,提高翼子板成形质量。