摘要：为提高新型类蜂窝夹芯结构的等效力学性能,本文在分析夹芯胞元尺寸对其等效力学性能影响的基础上,选取胞元尺寸为设计变量、以等效力学性能参数为目标函数,建立类蜂窝夹芯结构等效力学性能优化数学模型,并采用多目标遗传算法对其进行优化设计。经优化设计分析发现:当夹芯胞元厚度t与六边形短边长l比值为0.0134、正方形边长h与l比值为0.6932、六边形短边与水平方向夹角θ为45°时,夹芯胞元等效密度增大46.7%、等效弹性模量增大102.14%、等效剪切模量增大465.62%,泊松比降低16.27%。研究表明,通过优化设计,类蜂窝夹芯结构等效力学性能得到了大幅提升。本文的研究内容将对新型蜂窝夹芯结构的创新设计与优化提供重要的参考依据。

摘要：为了提高冲压成形件的精度,利用工艺参数优化与模具型面补偿对回弹进行控制。以高强钢TRIP780双C件为研究对象,使用有限元软件Dynaform对双C件的冲压、回弹过程进行数值模拟。通过冲压试验,并使用三坐标测量仪测量冲压件的回弹角,以验证有限元模型的精度。以成形后的回弹角为优化目标,基于正交试验,筛选出对回弹影响程度较大的因素。运用拉丁超立方抽样方法进行随机抽样,建立工艺参数与回弹角的Kriging代理模型,并采用多目标优化遗传算法寻求最佳工艺参数的Pareto解集。基于最佳工艺参数,利用模面补偿对双C件回弹进行控制,并对比优化前后的回弹角,结果表明该方法能有效地减小双C件的回弹。

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：为推动复杂曲面航空钣金构件的快速制造,以航空变曲率内蒙皮零件为研究对象,基于冲压拉深技术,通过设计合理的工艺模型并结合有限元分析手段来实现零件的精确成形。以零件减薄率为目标响应值,以压边力、凹模与板料间的摩擦因数、压边圈与板料间的摩擦因数为优化变量,设计3因素5水平正交试验,建立了BP神经网络代理模型,并通过粒子群优化算法(PSO)求解得到最佳的工艺参数组合:压边力为607 kN、凹模与板料间的摩擦因数为0.20、压边圈与板料间的摩擦因数为0.13。采用优化后的工艺参数进行成形仿真,零件的减薄率与成形质量均有所改善,仿真模型的预测值与实际值的平均绝对百分比误差MAPE为2.49%,满足优化精度要求。同时,采用优化后的参数进行工艺试验,一次即成形出合格零件,其实际减薄率与仿真模型预测值的相对误差不大于4.8%,验证了仿真模型的准确性,也证明了优化方法的有效性。

摘要：以传统方形截面吸能盒为研究对象,运用数值模拟方法系统地研究了吸能盒壁厚和V型诱导槽数目在低速碰撞下对其吸能特性的影响。研究结果表明:壁厚增加,吸能盒的吸能量增长率不及碰撞力峰值增长率,吸能特性下降。与无诱导槽的吸能盒相比,V型诱导槽的设置能有效降低初始碰撞力峰值,但其对吸能量影响不大;设置2个V型诱导槽的吸能特性下降,设置1个和3个V型诱导槽的吸能特性提高。