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致谢
第一章绪论
1.1前言
1.2管材内高压成形技术概述
1.2.1管材内高压成形工艺原理
1.2.2管材内高压成形技术的优缺点
1.2.3管材内高压成形常见缺陷
1.2.4管材内高压成形工艺控制策略
1.3管材内高压成形件的分类
1.3.1有轴向进给的直管胀形类零件
1.3.2无轴向进给的预弯管胀形类零件
1.4管材内高压成形技术研究现状及发展趋势
1.4.1管材内高压成形技术研究方法
1.4.2管材内高压成形有限元数值模拟
1.4.3国内外研究现状
1.4.4国内外产业应用现状
1.4.5管材内高压成形发展趋势
1.5本文的研究背景、意义及主要研究内容
1.5.1课题来源
1.5.2研究目的及意义
1.5.3主要研究内容
第二章有限元数值模拟关键技术
2.1前言
2.2有限元理论发展
2.3有限元分析的一般过程
2.3.1物体离散化
2.3.2单元特性分析
2.3.3单元组集
2.3.4解有限元方程式得出位移
2.4有限元数值模拟理论基础
2.4.1有限元格式类型
2.4.2有限单元类型
2.4.3中心差分法
2.4.4接触处理
2.4.5摩擦处理
2.4.6材料屈服准则
2.5本章小结
第三章基于数值模拟的异形管材内高压成形工艺研究
3.1前言
3.2不同类型内高压成形过程特点及应力应变状态
3.2.1有轴向进给直管类管件内高压成形特点
3.2.2无轴向进给预弯管件内高压成形特点
3.3管材内高压成形过程数值模拟
3.3.1模拟过程
3.3.2几何模型建立
3.3.3有限元分析模型的建立
3.4非对称三通管内高压成形过程分析
3.4.1 工艺参数设定
3.4.2模拟结果分析
3.4.3 工艺参数对成形结果的影响
3.4.4 工艺控制策略
3.5汽车前梁内高压成形过程分析
3.5.1 工艺分析
3.5.2 工艺参数设定
3.5.3直接成形模拟与预弯—胀形多道次模拟比较
3.5.4内高压胀形过程模拟结果分析
3.5.5 工艺参数影响
3.5.6工艺参数优化
3.5.7 工艺控制策略
3.6本章小结
第四章基于成形应力极限的管材内高压成形破裂缺陷预测
4.1前言
4.2成形应变极限图(FLD)与成形应力极限图(FLSD)
4.2.1成形应变极限图的研究与应用
4.2.2成形应力极限图的提出
4.2.3成形应力极限图与成形极限图的转换
4.3 LF21成形应力极限图的建立
4.3.1 LF21板材基本成形性能实验
4.3.2 LF21成形极限图测定
4.3.3 FLD向FLSD的转换
4.4基于FLSD的管材内高压成形缺陷分析
4.4.1三通管应力成形极限分析
4.4.2变截面结构件应力成形极限分析
4.5本章小结
第五章内高压成形加载路径的模糊控制反馈优化
5.1前言
5.2内高压成形加载路径优化方法
5.3模糊控制理论简介
5.3.1模糊控制是模仿人的控制
5.3.2模糊控制研究的数学工具——模糊集合与归属函数
5.3.3模糊控制系统
5.4基于模糊控制的自适应模拟
5.4.1管材内高压成形自适应模拟
5.4.2模拟输入输出文件
5.4.3 MATLAB模糊逻辑工具箱
5.5三通管内高压成形加载路径的模糊控制优化
5.5.1模糊推理过程
5.5.2模糊控制策略
5.5.3结果与讨论
5.6前梁加载路径模糊控制优化
5.6.1模糊控制设定
5.6.2结果与讨论
5.7本章小结
第六章典型异形截面构件内高压成形工艺试验研究
6.1前言
6.2管材内高压成形设备
6.2.1成形液压机
6.2.2轴向推力油缸
6.2.3高压源
6.3试验装置
6.3.1三向液压机
6.3.2成形模具
6.3.3轴向推杆及垫板
6.3.4高压泵与液压管路
6.3.5液压介质
6.4试验材料及试验方案
6.4.1试验材料
6.4.2试验方案
6.5试验结果与讨论
6.5.1试验结果
6.5.2与模拟结果对比
6.5.3截面厚度分布
6.6本章小结
第七章全文总结及工作展望
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文