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【目的】内高压成形工艺因存在设备昂贵、工序流程复杂和工艺参数控制难等问题,需要通过数值模拟方法来弥补试验法所导致的周期长、修模量大、成本高等不足。【方法】将某汽车副车架横梁的内高压成形加载路径作为优化对象,以最大壁厚与最大减薄率为目标函数,以加载路径为设计变量,建立多目标优化数学模型。选用非支配排序遗传算法NSGA-Ⅱ,借助计算机辅助优化平台对数学模型自动寻优。运用LS-DYNA软件对优化前后的加载路径进行数值模拟分析,并与试验结果比较。【结果】结果表明,优化后管坯的最大减薄率下降了3.99%,最大壁厚下降了6.06%。另外,数值模拟结果与试验结果仅存在微小误差,且总体趋势相同,验证了加载路径数值模拟方法的可行性。【结论】1）内高压成形试验结果与仿真结果吻合较好,采用数值模拟方法完成副车架内高压成形加载路径的优化设计是可行的;2）基于NSGA-II的自动寻优,一次优化可获取多个Pareto最优解,可供选择的工艺方案更全面;3）内高压成形过程中采用数值模拟方法可快速完成工艺方案设计和工艺参数寻优,极大地缩短产品推向市场的时间,降低制造成本,提高生产效率。 相似文献
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《农机化研究》2021,43(7)
翻转犁悬挂支架存在设计冗余的问题,为了对其结构进行优化,采用了拓扑优化和遗传算法优化相结合的方法。首先,在ANSYS软件中分析了网格划分方式对于仿真结果的影响,基于得出的可同时保障仿真准确度及解算速度的网格划分方式,利用拓扑优化模块对支架结构的形式进行了优化;其次,基于新的结构形式,设置4个尺寸变量,通过单变量仿真试验及多变量正交仿真试验,分析拟合出了关于支架最大等效应力及质量的多变量数值关系式;最后,以两个多变量数值关系式为优化目标,在MatLab中利用遗传算法对新结构形式下支架的尺寸参数进行了优化和确定。优化结果显示:优化后的支架具有更小的质量和更高的强度,实现了轻量化设计,可为类似结构的优化提供参考。 相似文献
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以青海省云谷川倒虹吸为工程背景,采用有限元分析软件ANSYS,建立考虑热-固耦合效应的压力钢管全熔透坡口焊三维焊接有限元模型,选用单向顺序耦合法,对输水压力钢管进行数值模拟分析,提出合理的焊接工艺,计算不同焊接工艺的压力钢管焊接残余应力和残余变形分布。焊接热源采用内生热率热源模型,多道施焊过程采用热源生死单元法模拟焊接全过程,从压力钢管施焊后内部残余应力与残余变形的大小及分布等方面进行对比分析,提出压力钢管制作的焊接工艺建议,为实际工程压力钢管制作提供技术依据,为类似工程提供技术参考。 相似文献
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基于车辆系统动力学分析与最优化设计,提出了混合多目标客车悬架系统优化的数学模型。以车辆乘坐舒适性、结构空间、行驶安全性为优化目标,选择悬架系统的弹簧刚度和减振器阻尼作为优化参数,建立多目标优化函数。以四分之一车辆模型为例,采用最近发展起来的具有优良性能的多目标遗传算法NSGA-Ⅱ为优化方法来求全局最优解。通过比较优化前后的仿真结果,可以看出优化后客车的各项性能都有了不同程度的提高,表明该遗传算法在悬架参数优化方面具有较好的效果。 相似文献
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激光冲击钛合金表面退火后的残余应力分布 总被引：1，自引：1，他引：1
选用钛合金Ti-6Al-4V进行激光冲击成形实验，发现其表面产生很大的残余拉应力和残余压应力。对不同后处理工艺条件下表面的残余应力进行了研究，结果发现：钛合金成形凹面具有良好的力学性能稳定性，其表面残余压应力不会随着退火温度的提高而降低；而其成形凸面的残余拉应力随着退火温度的提高逐渐消退，在371℃退火后，钛合金凸面上82．67％的残余拉应力消除，剩余残余拉应力仅为20．6MPa。经过高温退火后的钛合金具有良好的抗疲劳性能，可以满足飞机结构件的使用要求。 相似文献
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基于LS-DYNA显隐式算法,采用真实拉延筋模型和各向异性硬化准则,应用新的模拟方法对复杂汽车覆盖件进行回弹模拟,详细介绍了压边、拉延成形、切边和回弹模拟过程。由于压边圈的接触面是凹凸不平的空间曲线,采用压边使板料和压边圈形状相吻合,使压边力能顺利施加到压边圈上,以此提高板料成形质量,进而提高回弹精度。 相似文献
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筒形件拉深孔成形工艺数值模拟分析 总被引：1，自引：0，他引：1
提出了一种能提高板料成形性能的拉深孔成形工艺,该工艺是通过减小拉深时凹模圆角处对板料的压应力,实现对板料成形性能的优化。以带凸缘的圆筒形件为研究对象,对采用该工艺进行拉深有限元模拟,从拉深后拉深件的危险断面处厚度减薄率和成形极限图方面得到了很好验证,同时分析了该工艺的成形机理和力学特征,并阐明了该工艺是提高板料成形性能的技术关键。 相似文献
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多邻域结构多目标遗传算法 总被引：2，自引：0，他引：2
为了解决应力约束类桁架结构的尺寸优化多目标问题,提出一种多领域结构的多目标遗传算法应用于尺寸优化设计。利用个体之间欧氏距离信息,将种群划分为多个领域以形成多个小生境种群。该算法为每个个体提供一定数量的邻居个体,并规定只能同邻居个体进行交叉变异操作,通过实验分析了不同邻居规模对算法性能的影响。将新算法与其他经典算法在18个标准测试函数上进行了仿真分析,结果表明,所得到的Pareto前端分布更加均匀且更加逼近真实Pareto前端,具有良好的收敛性和多样性。将该算法应用于经典的25杆空间桁架结构优化的求解,获得Pareto前端更均匀,收敛性更好,相对于其他的优化算法具有更好的优化效果。该算法在程序设计、求解空间及其方法通用性等方面表现出良好的性能,并且简单、实用,更加适合于工程实际应用。 相似文献
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针对车身冲压件结构复杂,成形易产生缺陷的特点,运用非线性动态显式有限元方法,采用弹塑性各向同性材料本构模型,提出了基于非线性动态显式分析的冲压件结构设计优化方法。利用MSC-Dytran对某型号轿车的前横梁托架进行冲压过程的计算机模拟,对零件毛坯在冲压成形后的缺陷进行了分析,提出了结构修改方案,最终完成了结构优化设计。结果表明,零件结构修改可以有效避免冲压缺陷产生,并说明用非线性动态显式有限元方法进行冲压过程分析结果的可靠性和基于非线性动态显式分析的冲压件结构设计优化方法的可行性。 相似文献