三向應(yīng)力管材試驗(yàn)機(jī)控制研究.pdf

1、探索材料在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的屈服行為，對(duì)材料的成形過(guò)程預(yù)測(cè)和缺陷分析具有十分重要的指導(dǎo)意義。如內(nèi)高壓成形工藝中管件受軸向壓應(yīng)力及環(huán)向拉應(yīng)力作用，一個(gè)準(zhǔn)確的屈服準(zhǔn)則做指導(dǎo)，可大大降低廢品率。為了對(duì)管材屈服行為的研究，本課題中采用電液伺服系統(tǒng)，按照軸向應(yīng)力、環(huán)向應(yīng)力和徑向應(yīng)力成一定關(guān)系加載，實(shí)現(xiàn)對(duì)厚壁管材屈服行為的研究。
　　根據(jù)加載要求，設(shè)計(jì)三向應(yīng)力加載試驗(yàn)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)管材軸向壓力以及內(nèi)外壁表面均布?jí)毫Φ募虞d，可以針對(duì)鋁合金、不銹鋼等不

2、同材料的管材進(jìn)行屈服行為的研究，對(duì)于不同尺寸的管材加載，使用不同尺寸的模具。
　　推導(dǎo)初始加載階段管材中間位置的三向應(yīng)力（軸向應(yīng)力、環(huán)向應(yīng)力、徑向應(yīng)力）求解公式，通過(guò)有限元分析軟件ABAQUS預(yù)測(cè)管材在不同加載條件下塑性變形階段的變形趨勢(shì)，根據(jù)變形的不同推導(dǎo)修正公式，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中通過(guò)這些公式保證各方向應(yīng)力之間的比例關(guān)系。
　　對(duì)試驗(yàn)機(jī)的物理模型進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，得到系統(tǒng)的傳遞函數(shù)模型。使用Simulink以及AMESim兩種軟件

3、進(jìn)行仿真分析，分別通過(guò)頻域和時(shí)域的角度分析系統(tǒng)的性能。設(shè)計(jì)兩種控制器，其中PID為傳統(tǒng)算法，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法為智能算法，根據(jù)調(diào)試后的控制效果應(yīng)用一種控制器于實(shí)際試驗(yàn)中。
　　根據(jù)系統(tǒng)需求，設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)硬件。采用C++ Builder軟件編寫(xiě)控制系統(tǒng)程序，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、應(yīng)力的實(shí)時(shí)計(jì)算監(jiān)測(cè)，以及對(duì)三個(gè)伺服閥的控制等工作，對(duì)控制系統(tǒng)界面進(jìn)行優(yōu)化處理，改善配色方案，保證該系統(tǒng)易學(xué)易用。最后搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，完成調(diào)試工作，解決實(shí)驗(yàn)中遇到的各種