随着计算机技术的发展,有限元仿真越来越广泛应用于切削加工中参数优化、切削机理研究等领域。John-Cook(J-C)本构模型是高温合金切削仿真的基础,关系到仿真结果的准确性与可靠性。针对传统的霍普金森杆试验(SplitHopkinson pressure bar, SHPB)获得的材料流动特性不能准确描述切削加工中材料的热塑性变形,其参数辨识的结果与实际切削状况有较大偏差的问题。提出了一种基于OXLEY切削理论和直角切削试验相结合的高温合金J-C本构参数逆向辨识方法。首先,基于不等分剪切区模型,给出了切削过程中应变、应变率、剪切区温度的分布规律;然后,针对传统车削与二维仿真模型无法直接比较的问题,设计并搭建了直角切削试验平台;最后,基于不等分剪切区模型与直角切削试验,分别计算了主剪切面流动应力的理论值和试验值,在给定本构参数约束条件下,以理论值与试验值差距最小为目标函数,通过遗传算法搜索本构参数的最优组合,实现了5个J-C本构参数(初始屈服应力A,应变强化系数B,应变率强化系数C,热软化系数m,加工硬化指数n)的最小二乘辨识。最后,将获得J-C本构参数的仿真值与试验结果进行对比,验证了逆向辨识方法的可行性与本构模型的准确性。
针对计算机辅助工艺设计中最优方案选择,提出一种以制造资源更换率最低为目标的自适应蚁群优化方法(Adaptive ant colony algorithm,AACA)。通过分析零件特征,根据精度要求对制造特征进行分解,提出加工元概念。加工元被定义为特定的制...
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针对计算机辅助工艺设计中最优方案选择,提出一种以制造资源更换率最低为目标的自适应蚁群优化方法(Adaptive ant colony algorithm,AACA)。通过分析零件特征,根据精度要求对制造特征进行分解,提出加工元概念。加工元被定义为特定的制造特征、加工阶段、加工方法、制造资源、装夹位置的集合,工艺路线的确定被转换为对加工元的优化顺序安排问题。以制造特征之间的几何位置约束,各加工阶段的先后顺序约束为基本元素,构造加工元优选约束矩阵,给出基于优选约束矩阵的加工元优选原则。在加工元优先顺序约束和可用制造资源的共同约束下,将缩短加工周期、提高加工质量和降低加工成本的综合目标表达为制造资源更换率最低,进行优化目标函数的数学建模。指出加工元优化排序可类比旅行商问题,并选择AACA进行优化求解。实例分析表明提出的方法可以可靠和有效地得到符合生产实际的工艺路线。
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