金屬體積成形有限元分析管理與工藝優(yōu)化平臺.pdf

1、計算機輔助工程技術(shù)是縮短產(chǎn)品研發(fā)周期，提高產(chǎn)品性能、可靠性和安全性，降低研發(fā)成本的重要手段。CAE仿真平臺是計算機輔助工程技術(shù)的重要發(fā)展方向，它將有效地解決CAE軟件作為單一工具使用的應(yīng)用局面，因此，本文針對金屬體積成形有限元分析，著力于開發(fā)有限元分析項目流程管理和成形工藝參數(shù)優(yōu)化的集成平臺，主要取得了以下成果：
　　首先，為確保平臺的實用性和易拓展性，本文針對企業(yè)研發(fā)的需求，設(shè)計了基于C/S模式的CAE仿真平臺的總體架構(gòu)。為實現(xiàn)

2、平臺用戶信息和訪問權(quán)限的集中管理，開發(fā)了基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫的平臺用戶管理程序。為高效、科學(xué)、系統(tǒng)地管理平臺上運行的所有有限元分析項目，開發(fā)了有限元分析項目流程管理程序。
　　其次，為降低以有限元分析為手段的正交試驗方法的工作強度，本文以正交試驗方法為理論依據(jù)，開發(fā)了正交試驗設(shè)計程序?；贒EFORM Text Mode運行模式，實現(xiàn)了多組仿真參數(shù)的自動輸入，多組CAE仿真分析的自動運行和多組仿真分析結(jié)果的自動提取。同時能夠運用極差分析

3、方法分析正交試驗結(jié)果，生成簡明的極差分析報告。
　　再次，為準(zhǔn)確、快速地獲取金屬體積成形過程的最優(yōu)工藝參數(shù)組合，開發(fā)了金屬體積成形工藝參數(shù)優(yōu)化程序。其中，以均勻設(shè)計試驗方法為基礎(chǔ)，開發(fā)了樣本數(shù)據(jù)獲取程序；以均勻試驗結(jié)果數(shù)據(jù)為樣本，設(shè)計了多元線性回歸分析程序和多元多項式回歸分析程序?；趥鹘y(tǒng)的模擬退火算法，開發(fā)了改進(jìn)的模擬退火算法程序，以回歸方程為優(yōu)化對象，求解金屬體積成形過程的最優(yōu)工藝參數(shù)組合。本文還通過經(jīng)典算例，對比了本平臺回歸

4、分析程序與MATLAB的回歸分析結(jié)果，改進(jìn)模擬退火算法程序與Isight優(yōu)化軟件的優(yōu)化結(jié)果，驗證了程序的準(zhǔn)確性。
　　最后，為了驗證本平臺的實用性和精確性，本文以本平臺為工具，設(shè)計了AISI1015熱反擠壓成形正交試驗，研究了工藝參數(shù)：模具初始硬度、模具預(yù)熱溫度和摩擦系數(shù)與上模最大磨損量之間的關(guān)系。同時，本文還設(shè)計了 AISI1015熱反擠壓成形均勻試驗，并以該試驗結(jié)果數(shù)據(jù)為樣本，擬合了模具初始硬度、模具預(yù)熱溫度和摩擦系數(shù)與上模最