复杂大尺寸蒙皮纵向拉伸成形数值模拟及工艺优化

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作者 张海宝 韩艳彬 +1 位作者 杜志浩 朱宏斌 《锻压技术》 北大核心 2025年第1期102-107,共6页

为解决大尺寸双曲率蒙皮拉伸成形过程中采用传统的经验法进行反复修模、试模,导致的研制周期长、效率低的问题,针对3种不同的拉伸成形工艺参数,采用AI-Form Stretch Forming(AISF)有限元软件进行板料拉伸成形模拟,探究了最佳拉伸成形工... 为解决大尺寸双曲率蒙皮拉伸成形过程中采用传统的经验法进行反复修模、试模,导致的研制周期长、效率低的问题,针对3种不同的拉伸成形工艺参数,采用AI-Form Stretch Forming(AISF)有限元软件进行板料拉伸成形模拟,探究了最佳拉伸成形工艺参数组合,预测了板料在拉伸成形过程中的应变分布情况。研究发现:当模具高度为1000 mm以及增大上模压力至100 kN时,拉伸成形的板料表面变形均匀,最大应变约为0.15,最大贴模间隙小于1 mm。通过工艺试验验证发现,试验与模拟结果较为吻合,最大误差小于2.8%,且能够有效地降低板料拉伸成形过程中的起皱。结果表明,最佳拉伸成形加载参数下能够获得质量较高的蒙皮零件,降低研制周期,提高生产效率。 展开更多

关键词 大尺寸蒙皮 拉伸成形 2A97铝锂合金 模具高度 上模压力 应变

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喙形U状长环唇口多道次复合拉深控形技术

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作者 白颖 韩艳彬 +3 位作者 刘波 鲁帆 李世峰 赵伟民 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期116-125,共10页

喙形U状长环硬铝唇口结构复杂,拉深成形困难。借助有限元数值模拟技术开展了喙形U状长环唇口两道次复合拉深成形方法研究,提出一种多道次拉深成形初始工序件的设计方法,通过展开毛坯逆推法确定了初始工序件的合理成形高度,分析了首道次... 喙形U状长环硬铝唇口结构复杂,拉深成形困难。借助有限元数值模拟技术开展了喙形U状长环唇口两道次复合拉深成形方法研究,提出一种多道次拉深成形初始工序件的设计方法,通过展开毛坯逆推法确定了初始工序件的合理成形高度,分析了首道次充液拉深压边间隙、初始反胀压力和最终液室压力等关键工艺参数对材料厚度变化的影响,以指导制定首道次拉深试验方案。提出一种变间隙反拉深模具结构设计方法,通过第2道次反拉深成形将零件内外表面进行转换,均匀材料厚度的变化量。试验结果表明:充液拉深和反拉深的有效结合可以成形截面为深U状的复杂唇口零件,合理的工艺模型、压边间隙和液室压力加载轨迹可以改善复杂结构拉深成形缺陷,减小唇口的屈曲变形和回弹。 展开更多

关键词 充液拉深成形 反拉深 反胀压力 液室压力 压边间隙

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Mg-Gd-Y-Zn稀土镁合金应变调节机制研究 被引量：4

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作者 韩艳彬 蒋少松 李阳 《精密成形工程》 北大核心 2022年第6期1-9,共9页

目的在微观尺度上研究Mg-5.4Gd-1.8Y-1.5Zn合金的应变调节机制。方法将拉伸试样变形至应变为6%,采用基于互相关分析的高分辨EBSD技术测量材料内部的刚体转动张量以及几何必需位错密度。结果Mg-Gd-Y-Zn合金主要由基面位错以及锥面<c+a... 目的在微观尺度上研究Mg-5.4Gd-1.8Y-1.5Zn合金的应变调节机制。方法将拉伸试样变形至应变为6%,采用基于互相关分析的高分辨EBSD技术测量材料内部的刚体转动张量以及几何必需位错密度。结果Mg-Gd-Y-Zn合金主要由基面位错以及锥面<c+a>位错调节应变,即使在软取向晶粒内,锥面<c+a>位错也会大量出现。当发生基面-基面位错的滑移转移与基面-锥面位错的滑移转移时,相邻两晶粒滑移系之间的Luster-Morris因子很高(>0.78)。结论随着不同滑移系施密特因子的升高,晶粒内的位错密度逐渐降低。这一反常现象可以归因于硬取向晶粒变形需消耗更多的应变能,而这部分应变能以位错密度的形式储存在晶粒内。 展开更多

关键词 应变调节 稀土镁合金 HR-EBSD 滑移转移 位错密度

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基于FLUENT的三维非等温RTM工艺仿真

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作者 刘文浩 种永刚 +2 位作者 韩艳彬 张骞文 鲁世红 《航空计算技术》 2020年第1期67-70,共4页

树脂传递模塑(RTM)是复合材料的重要制造技术之一。RTM工艺包含树脂的非等温流动过程,它在固化阶段之前会产生温度和固化程度的梯度。为了研究温度及固化度在充模和固化阶段的影响,基于ANSYS FLUENT软件开发了三维非等温树脂填充固化联... 树脂传递模塑(RTM)是复合材料的重要制造技术之一。RTM工艺包含树脂的非等温流动过程,它在固化阶段之前会产生温度和固化程度的梯度。为了研究温度及固化度在充模和固化阶段的影响,基于ANSYS FLUENT软件开发了三维非等温树脂填充固化联合仿真。将模拟结果与已知数据进行比较,验证了所开发程序的准确性。由结果可知,充模过程产生的温度梯度和固化度梯度会对固化阶段产生重要影响,导致制件内部固化不均,影响产品质量。 展开更多

关键词 复合材料 树脂传递模塑成型(RTM) 三维非等温模拟 软件二次开发

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航空常用铝合金板料拉伸性能参数及应力—应变曲线拟合 被引量：3

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作者 仝朋艳 张鹏 +3 位作者 王永军 韩艳彬 刘波 郭全庆 《工具技术》 2019年第10期41-46,共6页

采用标准试样在材料试验机上按照规定的试验方法和程序,通过准静态单向拉伸试验得到航空领域常用2024、6061、7075 三种规格的铝合金板料不同状态、不同厚度和取向(轧制方向、横向、45°方向)的拉伸性能参数及应力应变数据。选用Hoc... 采用标准试样在材料试验机上按照规定的试验方法和程序,通过准静态单向拉伸试验得到航空领域常用2024、6061、7075 三种规格的铝合金板料不同状态、不同厚度和取向(轧制方向、横向、45°方向)的拉伸性能参数及应力应变数据。选用Hockett-Sherby双 Voce模型,通过最小二乘法拟合未经淬火处理的合金板料的真实应力—真实应变曲线,选取Swift模型拟合经淬火处理的合金板料真实应力—应变曲线,得到相应的模型参数。 展开更多

关键词 2024 6061 7075铝合金 准静态拉伸性能参数 应力-应变关系曲线拟合

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基于加权几何平均迭代的改进BESO法 被引量：3

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作者 余威 韩艳彬 +1 位作者 种永刚 鲁世红 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期416-421,共6页

为了解决传统双向渐进结构优化法中存在迭代历程易出现局部振荡现象、算法效率低的问题,提出了一种基于加权几何平均迭代的改进双向渐进结构优化法。通过研究当前迭代步灵敏度权重因子和历史迭代步敏度权重因子对结构优化过程的影响程度... 为了解决传统双向渐进结构优化法中存在迭代历程易出现局部振荡现象、算法效率低的问题,提出了一种基于加权几何平均迭代的改进双向渐进结构优化法。通过研究当前迭代步灵敏度权重因子和历史迭代步敏度权重因子对结构优化过程的影响程度,与当前迭代步敏度权重因子对应的迭代历程变化趋势,实现了最优当前迭代步敏度权重因子的优化选择。3个经典算例验证了较原生过滤法与基于算术平均的过滤法两种处理方法,本文方法在保持了同等刚度的同时,减轻了迭代历程的震荡程度,显著提高了迭代的稳定性,减少了迭代次数,效率提高了10%~37.5%,说明该方法的可行性与有效性。 展开更多

关键词 双向渐进结构优化法 均化处理 加权几何平均 权重因子

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单曲度化铣蒙皮的数字化加工检测研究

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作者 韩艳彬 吴岳 《中文科技期刊数据库(文摘版)工程技术》 2020年第1期00311-00311,313,共2页

文章分析了单曲度化铣蒙皮在提高零件制造切割精度的过程中,摒弃传统加工模式,引入全数字化加工后所遇到的难点。提出了单曲度化铣蒙皮全数字化加工的技术方案以及检测方法,为后续同类产品的生产制造积累了宝贵经验。

关键词 单曲度 化铣蒙皮 模拟量传递 数字量传递 全数字化加工

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SP700钛合金低温超塑成形数值模拟与机理研究

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作者 赵利娜 韩艳彬 +2 位作者 张骞文 李细锋 王可成 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期44-49,共6页

针对SP700钛合金低温超塑特性的工程化应用需求,通过数值模拟与超塑成形工艺参数优化保证了成形件的几何精度。首先依据前期高温拉伸试验确定了SP700钛合金合适的超塑成形参数,基于Backofen模型描述了SP700钛合金稳态阶段的流动应力,利... 针对SP700钛合金低温超塑特性的工程化应用需求,通过数值模拟与超塑成形工艺参数优化保证了成形件的几何精度。首先依据前期高温拉伸试验确定了SP700钛合金合适的超塑成形参数,基于Backofen模型描述了SP700钛合金稳态阶段的流动应力,利用确定的气压加载路径完成了SP700钛合金盒型件超塑气胀成形工艺试验。采用PVX测厚仪测量了盒型件不同区域的厚度分布,与数值仿真结果对比,验证了SP700钛合金超塑成形数值仿真的预测精度。通过室温拉伸分析了SP700钛合金低温超塑成形后的力学性能。结果表明,SP700钛合金具有优异的低温超塑性,可成形质量合格的盒型件,其数值仿真结果与试验结果吻合良好,预测精度可达90%以上。经过超塑成形后,SP700钛合金组织性能并无明显变化,仍具有较优异的力学性能。 展开更多

关键词 SP700钛合金 低温超塑性 数值仿真 超塑成形

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2A97铝锂合金薄板热处理变形控制及其力学性能研究 被引量：2

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作者 朱宏斌 韩艳彬 +2 位作者 王浩军 刘琦 刘磨 《军民两用技术与产品》 2022年第11期48-53,共6页

铝锂合金材料研究起源于20世纪20年代,德国科学家首次将锂元素引入铝合金材料,并成功获得首个含锂元素的Scleron合金。国内铝锂合金研制则源于20世纪80年代,历经3个重要研究阶段,国产铝锂合金逐步实现材料性能提升以及冶金技术的稳定,... 铝锂合金材料研究起源于20世纪20年代,德国科学家首次将锂元素引入铝合金材料,并成功获得首个含锂元素的Scleron合金。国内铝锂合金研制则源于20世纪80年代,历经3个重要研究阶段,国产铝锂合金逐步实现材料性能提升以及冶金技术的稳定,成功获得了国产三代新型2A97铝锂合金材料。铝锂合金因其低密度、高比强度、高比模量、良好的抗腐蚀性等优良性能,受到航空领域的广泛关注,并逐渐成为取代传统铝合金材料的优势材料。 展开更多

关键词 抗腐蚀性 铝合金材料 高比强度 冶金技术 高比模量 德国科学家 热处理变形控制 航空领域

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2A97铝锂合金薄板热处理与蒙皮零件成形研究 被引量：1

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作者 朱宏斌 韩艳彬 同博 《军民两用技术与产品》 2018年第7期59-61,共3页

研究了2A97铝锂合金热处理工艺、T3状态板材的成形与回弹、重复热处理对T42状态板材性能影响等问题。研究结果表明,经520℃热处理后获得的T3板材性能能够达到使用要求;按3%名义拉伸量控制的T3板材回弹量在0.3%～0.6%,且最佳成形时间在0... 研究了2A97铝锂合金热处理工艺、T3状态板材的成形与回弹、重复热处理对T42状态板材性能影响等问题。研究结果表明,经520℃热处理后获得的T3板材性能能够达到使用要求;按3%名义拉伸量控制的T3板材回弹量在0.3%～0.6%,且最佳成形时间在0.5h以内;重复热处理对T42状态的板材性能影响较小,名义拉伸量对材料性能影响较大。单、双曲度蒙皮成形工艺研究结果表明,单曲度蒙皮零件0.5mm间隙满足通用航空钣金零件通用要求,双曲度蒙皮零件则无法满足1.0h孕育期要求,零件成形工艺仍需进一步开展研究。 展开更多

关键词 2A97铝锂合金 固溶处理 单双曲度 拉伸成形 重复热处理

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不锈钢双曲异形蒙皮拉深成形强弱压边控形技术

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作者 白颖 郭全庆 +3 位作者 贾敏 韩艳彬 李欢 张欣 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期111-120,共10页

双向凹陷的不锈钢异形蒙皮拉深成形困难,借助有限元数值模拟技术开展对接蒙皮工艺型面补充和压延筋结构设计对材料厚度的影响程度分析,以解决零件毛坯精确展开、拉深成形过程精准过渡、起皱控制、缓裂保护和回弹补偿等难题,指导制定不... 双向凹陷的不锈钢异形蒙皮拉深成形困难,借助有限元数值模拟技术开展对接蒙皮工艺型面补充和压延筋结构设计对材料厚度的影响程度分析,以解决零件毛坯精确展开、拉深成形过程精准过渡、起皱控制、缓裂保护和回弹补偿等难题,指导制定不锈钢对接蒙皮的试验方案。研究提出一种端部近圆形、法兰倾斜的封闭拉深体设计方法,使L型开敞截面的双曲零件四周均受到压边束缚;设计了多组压延筋结构模型,模拟验证了三段式不等高随形压延筋结构对均衡凹模口材料流动的控制效果最好。试验结果表明:在一次成形接近极限高度的不锈钢异形蒙皮时,合理的工艺模型和压延筋结构可以改善复杂结构拉深成形缺陷,较好地控制材料增厚,并减小异形蒙皮的屈曲变形和回弹。 展开更多

关键词 拉深成形 不锈钢 双向凹陷 压延筋 工艺补充型面 对接蒙皮

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飞机蜂窝铝合金面板零件的成形研究

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作者 韩艳彬 《锻造与冲压》 2015年第16期43-46,共4页

本文介绍了蜂窝铝合金面板零件的特点．零件成形的工艺特性分析以及成形过程中鼓动产生的原因。根据飞机内面板类零件实际制造过程中所遇到的困难、解决办法，探讨蜂窝铝合金面板零件的成形方法。

关键词 铝合金面板 零件成形 成形过程 蜂窝 飞机 工艺特性 制造过程 板类零件

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