摘要：影响拓扑优化方法可靠性的重要因素之一就是拓扑网格依赖性问题.文中基于拓扑渐进优化方法,利用自行开发的C#优化程序,集成了DEFORM-2D有限元模拟软件,以平均应力为单元增删准则,约束模腔填充率的同时以提高材料利用率为优化目标,通过比较不同预成形的锻造模拟成形质量,研究了拓扑单元尺寸对叶片锻件叶身型面预成形形状进化的影响.结果表明:拓扑渐进优化的预成形形状设计存在较明显的网格依赖性问题.细化网格、增加网格密度虽然降低了优化效率,但预成形外形的迭代进化步长减少,模型的几何平滑性得以提升并有利于改善锻造工艺性,预成形形状的优化质量明显提高,优化结果的可靠性显著增强.

摘要：利用所提出的拓扑优化方法,对复杂形状叶片锻造的预成形形状进行了优化设计。详细给出了该方法在三维模式下的优化策略、优化目标、单元增删准则、几何模型处理等关键技术。以合理精简毛坯、提高模腔充填性为综合优化目标,利用自行开发的优化程序,经过十余次的优化迭代,获得了理论上的优化结果。研制了叶片锻造模具,对优化后的预成形件进行了锻造成形实验;利用激光测量设备采集了叶片锻件型面的几何数据,并与数值模拟结果进行了比对。对预成形件制备工艺的可行性进行了详细讨论。结果表明:基于拓扑优化方法所获得的叶片预成形设计结果较为理想。

摘要：综合运用UG表达式法及UG二次开发工具UG/Open API,UG/Open MenuScript,UG/Open UIStyler和Visual C++ 6.0,根据叶片锻件的加工原理,开发叶片模锻参数化设计系统。在该系统中,叶片锻件和锻模造型易于设计及修改。对提高叶片模具设计的效率、缩短模具开发周期具有较强的实用价值,同时也为后期的叶片模具制造和有限元数值模拟做好了强大的铺垫。

摘要：本文对水轮机叶片模拟件的锻造成形工艺进行了研究。利用弹塑性力学理论结合有限元模拟,分析传统锻造工艺中锻件产生缺陷原因。结果表明,榫头和叶身连接处的凸台和叶身前端的缺肉是由于坯料分料不合理和冷却较快等造成的。在改进后的工艺方案中,对模具和坯料的形状尺寸重新设计,改善坯料在成形过程中的应力状态,并对锻件进行了去应力退火,最终得到质量较好的叶片锻件。

摘要：叶片种类多、批量少且形状复杂导致锻造模具设计需花费大量的时间。运用UG二次开发工具集UG/Open、UG表达式及Visual C++6.0软件,开发了叶片锻件与锻模参数化设计CAD系统。利用该系统,可以方便地对叶片锻件及锻模进行三维设计和修改,能提高叶片模具设计的效率。

摘要：在叶片叶身预锻结构形式的设计过程中,利用Deform-2D有限元分析软件对不同预锻叶身形式、不同扭角位置处的叶身进行了终锻过程模拟。通过比较成形性、变形均匀性、成形前毛坯的热损失等关键因素,详细分析了不同预锻叶身结构对终锻件的成形及质量的影响,并在此基础上,对传统结构进行优化设计,最终获得了较理想的预锻叶身结构模型。

摘要：生产高质量的钛合金叶片设计是关键。提出了将响应面法(ResponseSurfaceMethod,RSM)和数值模拟(Finite element method,FEM)相结合以优化叶片类锻件用坯料的方法,详细描述了该方法的求解过程,构造了表征叶片各部分应变和温度均匀性的函数。将此方法应用于带阻尼台的钛合金风扇叶片预成形坯料的优化,确定出了最优坯料的形状。用该方法确定出的最优坯料能得到满意的成形效果和组织均匀性。