板料激光彎曲成形的三維數(shù)值研究.pdf

1、板料激光彎曲成形是一種利用激光成形構(gòu)件的柔性成形技術(shù),其基本原理是利用高能激光束掃描金屬薄板表面,在熱作用區(qū)產(chǎn)生強(qiáng)烈的溫度梯度,導(dǎo)致非均勻分布的熱應(yīng)力,使金屬板料發(fā)生塑性變形從而最終實(shí)現(xiàn)無(wú)模成形.板料的變形歸根結(jié)底取決于不同工藝參數(shù)以及不同掃描軌跡所引起的溫度場(chǎng)形式及其誘發(fā)的應(yīng)力場(chǎng).而數(shù)值模擬方法是全面研究溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)的最佳選擇.該文以平板激光單次掃描成形的過(guò)程為研究對(duì)象,應(yīng)用通用有限元分析軟件ANSYS對(duì)溫度梯度機(jī)理下彎曲成形過(guò)程進(jìn)

2、行了三維數(shù)值研究.(1)根據(jù)激光彎曲成形過(guò)程的特點(diǎn),建立溫度場(chǎng)和應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)的有限元分析模型.(2)利用ANSYS中的二次開(kāi)發(fā)語(yǔ)言APDL開(kāi)發(fā)了分析激光彎曲溫度場(chǎng)和應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)的程序,以實(shí)現(xiàn)求解過(guò)程的自動(dòng)化.(3)研究給定技術(shù)參數(shù)下激光彎曲溫度場(chǎng)的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程以及溫度場(chǎng)的分布.數(shù)值模擬結(jié)果表明,在板厚方向形成高達(dá)850℃的溫度差.(4)研究激光功率、掃描速度、光斑直徑、板厚等技術(shù)參數(shù)對(duì)峰值溫度、溫度梯度以及600℃塑性區(qū)的影響規(guī)律.(5)研