一、波纹管的液压成形（论文文献综述）
苏明[1]（2017）在《金属波纹管液压成形工艺优化系统开发》文中研究指明金属波纹管用于制造各种敏感元件、补偿元件、柔性连接件和换热元件,主要应用在航天、航空、汽车、船舶、石油化工等行业,特别在先进航空发动机上,能够填补密封环与轴之间的间隙,大幅度增强结构的密封性能,提高燃料利用率。随着工业技术的不断发展,结构轻量化是一个有效的途径来降低成本和减轻重量,同时可以满足材料的强度和刚度。钛合金质量轻、具有良好的力学性能和抗腐蚀能力成为新型的金属波纹管材料,符合结构轻量化这一发展趋势,在航空、航天、化工等行业有着良好的发展前景。由于钛合金弹性模量小,塑性差,难成形,所以目前在我国的研究和应用较少。本文以弹塑性有限元模型为基础,应用Johnson-Cook塑性本构模型和韧性损伤原理对钛合金波纹管液压成形过程进行仿真分析。建立管材外径为21.5mm、壁厚为0.16mm、成形后最大直径为31.5mm的轴对称有限元模型,模拟管材从初始加载液压到回弹结束的整个过程,将成形过程中的应力应变分布和预测的开裂位置与实际生产进行对比分析,验证有限元模型的合理性。为了防止开裂等缺陷的产生,保证降低最大减薄率和最大损伤变量D的基础上,同时降低回弹量,对模片圆角半径大小、液压大小和模片间距等工艺参数进行优化,得到最佳工艺参数,进而得到相关工艺参数对波纹管液压成形的影响规律。利用优化后的工艺参数得到的成品波纹管回弹量为4.7mm,最大减薄率为32.02%,最大损伤变量D为0.5。根据优化得到的工艺参数,设计并加工的一套波纹管液压成形模具,完成钛合金波纹管的制备。对比实验结果和仿真结果的长度方向上的减薄率,验证有限元分析准确性。实验得到的成品波纹管减薄率大于仿真结果减薄率,波峰最大减薄率处有2%-3%的差异,在管端部有1%-2%的差异,这是由于假设仿真过程中是全部润滑的（摩擦系数0.08）,实验过程中未必全部润滑,摩擦系数越大减薄率越大而造成的结果。本文将Abaqus脚本文件参数化编辑利用Qt Designer可视化图文界面,并用Python语言编辑连接语句,将界面与Abaqus连接,完成对Abaqus的自主二次开发,建立优化系统。根据界面的工艺参数、几何参数和有限元参数输入相关数据,即可自动生成CAE文件并完成计算,生成相关结果报告,根据报告来修改工艺参数,快速完成对波纹管液压成形的工艺优化,具有实际意义。
叶梦思[2]（2018）在《基于有限元分析的Ω形波纹管液压成形研究及波纹管轻量化设计》文中研究说明与U形波纹管相比,Ω形波纹管由于其承压能力高,应力分布均匀等优点广泛地应用在工程实际中。波纹管制造工艺及优化设计也受到了越来越多的重视,如何控制工艺参数以获得高质量的波形参数以及降低重量成为了研究重点。本论文基于有限元分析,对Ω形波纹管液压成形过程进行模拟,并就无加强U形波纹管及带加强环Ω形波纹管的优化设计进行研究。主要内容有:（1）对某两层四波Ω形波纹管的液压成形过程进行有限元数值模拟,考察了成形前后应力场分布和波纹管结构参数变化,并将有限元分析结果与实际成形结果进行比较。结果表明:数值模拟所得成形壁厚、鼓波高度等参数与实验结果误差均小于4%,说明液压成形有限元仿真的有效性。（2）就波纹管液压成形圆度,应用单因素法及正交实验方差分析法分析了几何因素及操作因素的影响,发现对波纹管液压成形圆度影响显着的因素有壁厚与小圆弧半径比值t/ro、大圆弧半径与管坯中径比值r/D及成形压力系数γ2。以表征圆度的系数a/2h作为目标参量,得到了不同r/D条件下,a/2h随t/r0及γ2变化曲线图,并分析不同r/D条件下,t/r0与γ2取值范围,为保证波纹管液压成形质量而选取合适参数提供了参考。（3）就Ω形波纹管液压成形壁厚减薄率,进行了单因素实验及正交实验分析,发现最显着的因素为大圆弧半径与管坯中径比值r/D,鼓波压力系数γ1及成形压力系数γ2影响次之。拟合85组有限元分析结果,得到壁厚减薄率与r/D、γ1及γ2的数值关系式,数值验算结果表明该公式精度较高,能够达到工程应用要求。（4）运用VB语言,编写了圆形波纹管优化设计软件。该软件能够实现无加强U形波纹管及带加强环Ω形波纹管的常规设计、有限元分析及优化设计功能。工程实例验算表明,轻量化设计能显着降低波纹管重量。
唐治东[3]（2015）在《波纹管液压成形过程的数值模拟与实验研究》文中研究说明波纹管的液压成形是利用液体介质在管坯内部施加高压,同时在管坯两端施加轴向推力,从而使管坯沿径向局部扩张变形的一种金属塑性成形工艺。在液压成形过程中,由于管坯材料、模具形状和加载工艺条件的影响,波纹管容易产生屈曲、起皱、破裂等成形缺陷。为了防止成形缺陷的产生并提高成形质量,开展波纹管液压成形技术的研究,具有十分重要的现实意义。本文运用有限元分析软件DYNAFORM,建立了波纹管液压成形的数值模型,通过数值模拟分析了成形后波纹管各部位的变形情况,同时进行波纹管的液压成形实验,对数值模拟结果进行验证,最后分析了轴向进给、成形内压、厚向异性系数对波纹管厚度减薄率的影响。论文的主要研究工作和成果如下:（1）建立了波纹管数值模型,进行了波纹管液压成形过程的数值模拟。数值模型中材料选用了考虑厚向异性系数的Hill屈服准则和J.H.Holloman应变强化模型,管坯与模具之间的摩擦力通过罚函数算法和修正的库仑摩擦定律计算,采用具有强大接触分析功能的动力显式算法求解波纹管成形过程的应力应变场。（2）厚度减薄率是反映波纹管成形质量的主要因素,通过波纹管液压成形过程数值模拟,分析了成形后波纹管各部位的变形情况,发现波峰减薄率最大。同时进行了波纹管成形和测厚实验,比较了波纹管减薄率的数值模拟和实验结果,发现两者吻合较好。（3）研究了轴向进给参数对波纹管减薄率的影响。比较了轴向进给位移的四种加载路径:台阶形路径、双线性路径、单线性路径和二次曲线路径对波纹管减薄率的影响,结果为台阶形和二次曲线路径减薄率较大,单线性路径减薄率次之,双线性路径的减薄率较小。说明在总轴向进给位移不变条件下,成形初期快速进给有利于减小波纹管的减薄率。（4）研究了成形内压对波纹管减薄率的影响。采用先升压后保压的梯度加压曲线,波纹管厚度减薄率随着成形内压的升高而增大。但如果成形内压过低,会因成形内压与轴向进给之间匹配不合理,导致波峰处出现明显皱折的现象。（5）为了考虑波纹管液压成形过程中材料的各向异性,采用厚向异性系数反映面内变形和厚向变形的差异。通过不同厚向异性系数材料波纹管成形数值模拟,发现随着厚向异性系数的增大,材料抵抗厚度方向的变形能力增大,因此减薄率减小。
崔磊[4]（2019）在《基于响应面法的双层波纹管液压胀形工艺参数优化》文中指出金属波纹管作为弹性元件,主要用于制造补偿器、柔性连接件、换热器等,广泛应用在航空航天、电力仪表、石油化工、汽车船舶等行业,特别是双层波纹管与单层相比具有较大的补偿能力与强度,能够承受更高的压力,疲劳寿命更高,因而应用更加广泛,具有明确的研究意义。波纹管液压胀形过程需要严格的控制相关工艺参数,从而得到满足成形标准的制件,此外,由于生产过程导致的原材料组织均匀性、晶粒度存在差异,因此材料的力学性能存在波动,如何在考虑材料性能波动下对波纹管成形过程工艺参数进行优化,获得质量高、稳健性好的产品,是需要解决的关键问题。本文通过建立双层316L/Inconel625波纹管液压胀形过程有限元模型,对波纹管胀形过程进行仿真分析,并利用响应面法进行了工艺参数优化。将波纹管成形后的最大壁厚减薄率和波高作为优化目标,将模片间距、内压力、摩擦系数作为优化变量,并建立了优化目标与优化变量间的二阶响应面模型,进一步采用多目标优化从而获得了最优工艺参数组合,当模片间距在24.527.1mm,摩擦系数在0.10.5,内压力在910.53MPa范围内变化时能同时满足波高和最大壁厚减薄率优化条件。并在优化的参数区间内选用内压力10MPa、模片间距26.3mm、摩擦系数0.1,进行波纹管液压胀形实验,得到了满意的制件。为进一步考虑材料参数波动的影响,获得对噪声因素不敏感的稳健性制件,根据稳健性优化设计思想,采用田口正交表设计试验,以综合质量损失为优化目标,建立了综合质量损失与各设计变量的关系式,并利用遗传算法对目标函数进行迭代求解,得到了稳健性的工艺组合,结果表明采用稳健设计后,制件的成形精度更高,优化效果好于非稳健性优化设计。经过整个过程的研究,本文提出了包含数值模拟和试验优化的一整套分析方法,能够解决波纹管液压胀形的多目标稳健性优化设计问题,为减小双层波纹管液压胀形过程中缺陷的产生,提高波纹管成形质量提供了依据。
李慧芳,叶梦思,钱才富,王友刚[5]（2018）在《多层多波Ω形波纹管液压成形的数值模拟》文中认为对某两层四波Ω形波纹管的液压成形过程进行了有限元数值模拟,分析各层管坯成形后的应力场和应变场分布以及波高方向鼓波高度和壁厚减薄率。结果发现,波纹管液压成形过程中,卸载前最大等效应力出现在大圆弧上,卸载后最大等效应力出现在大圆弧与小圆弧过渡处;波纹管在液压成形过程中,最大塑性变形出现在波峰上,最大塑性应变达27%;波纹管液压成形过程中壁厚减薄严重,波峰处可达17%以上。将模拟所得的波形参数与实际液压成形结果相对比,成形厚度、波高方向鼓波高度等参数的相对误差均小于5%,说明采用有限元法对Ω形波纹管液压成形进行数值模拟是有效、可信的。
孙贺[6]（2016）在《基于有限元分析的波纹管强度设计与液压成形模拟》文中指出波纹管膨胀节是一种弹性补偿元件,在石油化工、机械等领域应用十分普遍。随着波纹管应用领域的不断扩大,在设计与制造等方面对波纹管的要求也不断提高。本论文基于有限元分析对波纹管膨胀节进行强度设计及成形过程模拟。主要工作和结论如下：（1）介绍了GB16749-1997规范中波纹管应力计算公式所对应的力学模型,针对直边段内径为4216mm的超大型膨胀节,应用GB16749进行常规计算和有限元方法计算波纹管中的应力,并进行比较。结果发现GB16749中各应力计算公式都有一定的简化假设,但规范确实能适用于大型乃至超大型膨胀节。（2）对三层Ω形波纹管膨胀节、单层Ω形波纹管膨胀节及将加强件轻量化设计后的Ω形波纹管膨胀节进行有限元分析,并参考GB/T12777-2008进行校核。通过比较三者分析结果,三层波纹管膨胀节更加适合有循环加载的工况；将加强件减薄后的波纹管仍能满足GB/T12777的强度及刚度要求。（3）对U形波纹管膨胀节进行成形有限元模拟,并将结果与工厂实际液压成形的波纹进行对比。结果表明,波距、波高、波纹管母线长度及波峰厚度偏差均小于5%,即证明有限元可以准确的对波纹液压成形过程进行数值模拟。（4）以管坯直径、厚度为自变量,研究给出了液压成形后波纹的波距、波高、波纹管母线长度、波峰厚度减薄率及波纹直边厚度减薄率的计算公式；此外,还就成形过程中操作工艺参数（起鼓压力、成形压力及油压机轴向压缩力等）对波形的影响进行了探讨。
刘静,王有龙,李兰云,李霄[7]（2017）在《工艺参数对双层304不锈钢波纹管液压胀形的影响》文中提出为提高波纹管的成形质量以及合理选取胀形工艺参数,基于有限元分析软件ABAQUS模拟304不锈钢双层波纹管液压胀形过程,并利用实验验证了有限元模型的正确性。基于建立的模型,研究了内压力、模具行程、挤压速度和加载路径对波纹管成形的影响。结果表明,影响双层波纹管液压胀形壁厚减薄和波高的主要工艺参数为内压力和模具行程;随着内压力和模具行程的增大,最大壁厚减薄率和波高均线性增大,且内外层壁厚差值增大;过大的内压和挤压速度会导致波高不均匀性增大;降低起波阶段内压力及在成形初期施加轴向进给的加载路径有利于减小波纹管的减薄率。最后,通过双层波纹管的液压胀形实验验证了数值模拟的正确性。
郭煜敬,王志刚,金光耀,叶三排,卢志明,黄静峰,黄康[8]（2019）在《液压成形波纹管减薄率的数值模拟研究》文中进行了进一步梳理厚度减薄率是影响波纹管成形质量的重要参数之一,因此用数值方法模拟研究波纹管液压成形过程的减薄率具有重要意义。比较了四种轴向进给加载路径（台阶形、双线性、单线性和二次曲线）对波纹管减薄率的影响,结果表明:台阶形和二次曲线路径减薄率较大,单线性路径减薄率次之,双线性路径的减薄率最小。在相同的轴向进给位移条件下,波纹管厚度减薄率随着成形压力的升高而增大。如果成形压力与轴向进给之间匹配不合理,会导致波峰处出现明显皱褶的现象。
郑文涛,苏明,周丽新[9]（2017）在《钛合金TC4薄壁波纹管液压成形工艺优化》文中研究说明利用有限元软件进行仿真分析,基于Johnson-Cook本构模型和韧性损伤模型,模拟了钛合金波纹管液压成形过程。分析了液压大小、模具圆角尺寸和模片间距对波纹管液压成形的影响规律,并获得了优化的工艺参数。针对管材外径为Φ21.5 mm,壁厚为0.16 mm,成形后最大直径为Φ31.5 mm的钛合金管材,液压成形波纹管的最佳模片圆角半径为4t（t为管材壁厚）、液压大小为42 MPa、模片间距为8 mm。将仿真结果和实验结果进行对比发现,最大减薄率波峰处有2%3%的差异,管端部有1%2%的差异,这是由于假设仿真过程中全部采用润滑而实验过程中未必全部润滑,摩擦系数越大减薄率越大造成的,实验验证了仿真的准确性。
刘静,王有龙,李兰云,李霄[10]（2017）在《工艺参数对双层304不锈钢波纹管液压胀形回弹的影响》文中进行了进一步梳理工艺参数对双层波纹管液压胀形回弹有重要影响。为提高波纹管成形的精度,基于ABAQUS平台,对双层波纹管液压胀形及回弹过程进行仿真分析,研究了内压力、模具行程和挤压速度对不同膨胀比波纹管回弹后的长度、波高和波厚的影响。结果表明,内压力和模具行程增大时,波纹管长度变化量、波高变化量和波厚变化量均基本呈线性增大趋势,且长度和波厚的变化量远大于波高变化量;内压力对回弹的影响大于模具行程的影响;回弹量对工艺参数的敏感性随膨胀比的增大而增大。对于膨胀比为1.47的波纹管,内压力增大150%时,波纹管长度、波高和波厚变化量分别增大了119%,175%和167%。模具行程增大20%时,波纹管长度、波高和波厚变化量分别增大了26%,18%和29%。
二、波纹管的液压成形（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、波纹管的液压成形（论文提纲范文）
（1）金属波纹管液压成形工艺优化系统开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 金属波纹管成形工艺和方法 |
| 1.2.1 金属波纹管成形工艺 |
| 1.2.2 金属波纹管液压成形工艺特点 |
| 1.3 管材液压成形国内外研究现状 |
| 1.3.1 管材液压成形国外研究现状 |
| 1.3.2 管材液压成形国内研究现状 |
| 1.4 有限元分析在液压成形中的应用 |
| 1.5 课题研究的目的和主要内容 |
| 第2章 材料模型基本原理 |
| 2.1 弹塑性有限元基础理论 |
| 2.1.1 屈服准则 |
| 2.1.2 流动准则 |
| 2.1.3 硬化准则 |
| 2.2 Johnson-Cook塑性本构模型 |
| 2.3 韧性损伤原理 |
| 2.4 累积损伤演化 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 钛合金TC4波纹管液压成形工艺优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 波纹管液压成形有限元模型 |
| 3.2.1 几何模型 |
| 3.2.2 材料模型 |
| 3.2.3 算法选择 |
| 3.2.4 接触类型及算法 |
| 3.2.5 载荷及边界条件 |
| 3.2.6 网格划分 |
| 3.2.7 非线性求解 |
| 3.3 钛合金TC4波纹管液压成形过程力学分析 |
| 3.3.1 应力状态分析 |
| 3.3.2 应变状态分析 |
| 3.3.3 损伤分析 |
| 3.3.4 减薄率分析 |
| 3.3.5 回弹量分析 |
| 3.4 工艺参数对波纹管成形性影响 |
| 3.4.1 模片圆角半径对波纹管成形影响规律 |
| 3.4.2 液压大小对波纹管成形影响规律 |
| 3.4.3 模片间距对波纹管成形影响规律 |
| 3.4.4 最佳工艺组合 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 钛合金TC4波纹管液压成形模具设计与工艺实验 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 钛合金TC4波纹管液压成形模具设计 |
| 4.2.1 模具结构设计 |
| 4.2.2 模具结构特点 |
| 4.2.3 模具材料选择 |
| 4.3 波纹管液压成形实验 |
| 4.3.1 实验方案 |
| 4.3.2 实验设备 |
| 4.3.3 工艺过程 |
| 4.4 实验结果分析 |
| 4.4.1 典型失效分析 |
| 4.4.2 仿真结果与实验结果对比 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 金属波纹管液压成形工艺优化系统开发 |
| 5.1 金属波纹管液压成形优化系统的技术路线 |
| 5.2 基于Python的Abaqus二次开发 |
| 5.2.1 Python与Abaqus |
| 5.2.2 Python Qt GUI快速编程 |
| 5.3 金属波纹管液压成形工艺优化系统的工作流程 |
| 5.4 设计变量 |
| 5.4.1 Python与Abaqus之间的数据传递 |
| 5.4.2 Python后台调用Abaqus |
| 5.4.3 计算结果及后处理 |
| 5.4.4 生成.exe软件 |
| 5.5 金属波纹管液压成形工艺优化系统工作界面 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间主要研究成果 |
| 致谢 |
（2）基于有限元分析的Ω形波纹管液压成形研究及波纹管轻量化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 管材液压成形发展概述 |
| 1.3 波纹管液压成形相关研究进展 |
| 1.3.1 波纹管液压成形应力应变分布状态研究 |
| 1.3.2 波纹管液压成形过程失效分析 |
| 1.3.3 波纹管液压成形过程参数确定 |
| 1.3.4 成形过程参数对波纹管液压成形质量的影响 |
| 1.4 本论文主要研究内容 |
| 第二章 多层多波Ω形波纹管液压成形的数值模拟 |
| 2.1 Ω形波纹管制造过程简介 |
| 2.2 波纹管液压成形过程 |
| 2.3 Ω形波纹管液压成形过程的数值模拟 |
| 2.3.1 有限元模型的建立 |
| 2.3.2 材料模型 |
| 2.3.2.1 管坯材料 |
| 2.3.2.2 加强环与模具材料 |
| 2.4 约束条件 |
| 2.4.1 接触设置 |
| 2.4.1.1 接触单元类型及特点介绍 |
| 2.4.1.2 非线性求解参数设置 |
| 2.4.2 约束及载荷条件 |
| 2.5 液压成形模拟结果 |
| 2.5.1 卸载前后应力分布 |
| 2.5.2 卸载前后等效塑性应变 |
| 2.6 卸载前后波纹管波形参数变化 |
| 2.7 模拟结果与实验结果对比 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 波纹管液压成形波形圆度影响因素及其取值范围分析 |
| 3.1 波纹管液压成形波形圆度表征参数确定 |
| 3.2 波纹管液压成形波形质量影响参数无量纲化 |
| 3.3 波纹管液压成形波形圆度影响因素分析——单因素分析 |
| 3.3.1 几何因素对波纹管液压成形波形圆度影响 |
| 3.3.2 操作因素对波纹管液压成形波形圆度影响 |
| 3.4 波纹管液压成形波形圆度影响因素分析——正交实验分析 |
| 3.5 影响因素取值范围分析 |
| 3.5.1 成形压力系数范围确定 |
| 3.5.1.1 a/2h=0.8～1.2时的成形压力系数范围确定 |
| 3.5.1.2 a/2h=0.9～1.1时的成形压力系数范围确定 |
| 3.5.2 t/r_0参数范围分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 波纹管液压成形壁厚减薄率影响因素分析及公式拟合 |
| 4.1 波纹管液压成形壁厚减薄率影响因素分析——单因素分析 |
| 4.1.1 几何参数对壁厚减薄率影响 |
| 4.1.2 操作参数对壁厚减薄率影响 |
| 4.2 波纹管液压成形壁厚减薄率影响因素分析——正交实验分析 |
| 4.3 波纹管液压成形壁厚减薄率公式拟合 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 圆形波纹管优化设计软件开发 |
| 5.1 圆形波纹管优化设计软件操作流程 |
| 5.2 圆形波纹管优化设计软件常规设计模块简介 |
| 5.2.1 无加强U形波纹管常规设计依据 |
| 5.2.2 带加强环Ω形波纹管常规设计依据 |
| 5.3 圆形波纹管优化设计软件有限元分析模块简介 |
| 5.4 圆形波纹管优化设计软件轻量化设计模块简介 |
| 5.5 软件应用实例 |
| 5.5.1 无加强U形波纹管设计实例 |
| 5.5.2 带加强环Ω形波纹管设计实例 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与建议 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 后续研究建议 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究成果及发表的学术论文 |
| 作者及导师简介 |
| 附件 |
（3）波纹管液压成形过程的数值模拟与实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的背景及研究意义 |
| 1.1.1 课题的背景 |
| 1.1.2 课题的研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 管材本构方程的研究进展 |
| 1.2.2 材料性能的研究进展 |
| 1.2.3 工艺参数的研究进展 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 波纹管液压成形的数值模型 |
| 2.1 波纹管液压成形的有限元算法 |
| 2.2 材料模型 |
| 2.2.1 屈服准则 |
| 2.2.2 本构关系 |
| 2.3 单元类型 |
| 2.4 管坯与模具的接触问题 |
| 2.4.1 接触处理 |
| 2.4.2 摩擦处理 |
| 2.5 有限元软件DYNAFORM简介 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 波纹管液压成形工艺及数值模拟 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 波纹管有限元模型 |
| 3.2.1 几何模型 |
| 3.2.2 材料模型 |
| 3.2.3 边界条件 |
| 3.3 主要工艺参数的确定 |
| 3.3.1 轴向进给 |
| 3.3.2 屈服压力 |
| 3.3.3 破裂压力 |
| 3.3.4 成形内压 |
| 3.4 虚拟加载时间的选取 |
| 3.4.1 虚拟加载时间简介 |
| 3.4.2 不同虚拟加载时间的影响 |
| 3.5 波纹管液压成形过程实验 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 液压成形参数对波纹管减薄率的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 加载路径对波纹管减薄率的影响 |
| 4.2.1 波纹管厚度变化与应力状态的关系 |
| 4.2.2 加载路径简介 |
| 4.2.3 轴向进给对波纹管减薄率的影响 |
| 4.2.4 成形内压对波纹管减薄率的影响 |
| 4.3 厚向异性系数对波纹管减薄率的影响 |
| 4.3.1 厚向异性系数简介 |
| 4.3.2 不同厚向异性系数的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 符号说明 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间参加的科研项目和成果 |
（4）基于响应面法的双层波纹管液压胀形工艺参数优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 金属波纹管胀形工艺和方法 |
| 1.2.1 金属波纹管液压胀形工艺 |
| 1.2.2 波纹管液压胀形主要工艺参数的确定 |
| 1.2.3 金属波纹管液压胀形特点 |
| 1.3 波纹管的研究现状及发展趋势 |
| 1.3.1 波纹管有限元分析研究现状 |
| 1.3.2 波纹管工艺优化研究现状 |
| 1.4 目前研究中存在的主要问题 |
| 1.5 本文主要研究内容与思路 |
| 第二章 优化设计及有限元理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 响应面分析 |
| 2.2.1 响应面法简介 |
| 2.2.2 响应面模型的构建 |
| 2.2.3 响应面模型的评估 |
| 2.3 试验设计方法 |
| 2.3.1 正交试验 |
| 2.3.2 BBD试验设计 |
| 2.4 稳健设计理论与方法 |
| 2.4.1 稳健设计的基本原理与方法 |
| 2.4.2 信噪比的质量特性计算 |
| 2.4.3 稳健设计数学模型的构建 |
| 2.5 遗传算法 |
| 2.5.1 遗传算法原理 |
| 2.5.2 遗传算法特点 |
| 2.5.3 遗传算法在约束优化问题中的应用 |
| 2.6 波纹管液压胀形的有限元理论 |
| 2.6.1 有限元方程的建立 |
| 2.6.2 有限元方程的求解 |
| 2.7 Abaqus有限元软件简介 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 波纹管液压胀形工艺参数优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 波纹管液压胀形数值模拟 |
| 3.2.1 材料的应力应变关系 |
| 3.2.2 波纹管液压胀形有限元模型的建立 |
| 3.3 基于响应面法的波纹管液压胀形工艺参数优化 |
| 3.3.1 试验安排及模拟 |
| 3.3.2 响应面模型的建立 |
| 3.4 多目标优化 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 波纹管液压胀形工艺参数的稳健设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 波纹管液压胀形工艺参数稳健设计流程 |
| 4.3 因素选取及水平表安排 |
| 4.4 试验方案的设计和结果计算 |
| 4.5 优化问题的数学模型及求解 |
| 4.6 稳健优化结果验证 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
（5）多层多波Ω形波纹管液压成形的数值模拟（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 有限元模型的建立 |
| 1.1 几何模型与网格模型 |
| 1.2 材料模型 |
| 1.2.1 管坯材料 |
| 1.2.2 加强套环与模具材料 |
| 1.3 约束条件 |
| 1.3.1 接触设置 |
| 1.3.2 约束及载荷设置 |
| 2 液压成形模拟结果 |
| 2.1 卸载前后应力分布 |
| 2.2 卸载前后等效塑性应变 |
| 2.3 卸载前后波纹管波形参数变化 |
| 3 模拟结果与试验结果对比 |
| 4 结论 |
（6）基于有限元分析的波纹管强度设计与液压成形模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 膨胀节研究概述 |
| 1.2.1 膨胀节的强度设计 |
| 1.2.2 膨胀节的失效分析 |
| 1.2.3 膨胀节的有限元分析 |
| 1.2.4 波纹管的成形数值模拟 |
| 1.3 本论文研究内容 |
| 第二章 超大型波纹管膨胀节应力分析与强度设计 |
| 2.1 GB16749-1997《压力容器波形膨胀节》波纹管强度计算公式简介 |
| 2.1.1 内压下波纹管圆周方向膜应力 |
| 2.1.2 内压下波纹管经向膜应力 |
| 2.1.3 内压下波纹管经向弯曲应力 |
| 2.1.4 轴向位移下波纹管经向膜应力 |
| 2.1.5 轴向位移下波纹管经向弯曲应力 |
| 2.2 超大型膨胀节的应力分析 |
| 2.2.1 应用GB16749进行常规计算 |
| 2.2.2 应用有限元法进行应力计算 |
| 2.2.3 两种方法计算结果之比较 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 Ω形波纹管膨胀节的强度分析与校核 |
| 3.1 数值模拟软件介绍 |
| 3.2 强度校核依据 |
| 3.3 三层Ω形膨胀节的有限元数值分析 |
| 3.3.1 有限元模型的建立 |
| 3.3.2 载荷和约束条件 |
| 3.3.3 有限元计算结果 |
| 3.3.4 应力校核结果 |
| 3.4 单层Ω形膨胀节的有限元数值分析 |
| 3.4.1 有限元计算结果 |
| 3.4.2 应力校核结果 |
| 3.5 Ω形膨胀节加强件的轻量化设计 |
| 3.5.1 有限元计算结果 |
| 3.5.2 应力校核结果 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 波纹管液压成形的数值模拟 |
| 4.1 波纹管膨胀节的制造过程简述 |
| 4.1.1 膨胀节的制造流程 |
| 4.1.2 波纹管成形方法 |
| 4.1.3 波纹管液压成形 |
| 4.2 瞬态动力学分析方法及分析软件介绍 |
| 4.2.1 瞬态动力学分析方法 |
| 4.2.2 分析软件简介 |
| 4.3 波纹管成形过程的有限元模拟 |
| 4.3.1 有限元几何模型的建立 |
| 4.3.2 材料非线性及接触状态非线性 |
| 4.3.3 加载与边界条件 |
| 4.3.4 成形模拟结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 波纹管液压成形波形参数的拟合研究 |
| 5.1 波纹管成形波形参数计算公式的拟合 |
| 5.1.1 波纹管管坯尺寸的确定 |
| 5.1.2 有限元模型的建立 |
| 5.1.3 波距计算公式拟合 |
| 5.1.4 波高计算公式拟合 |
| 5.1.5 母线长度计算公式拟合 |
| 5.1.6 波峰厚度减薄率计算公式拟合 |
| 5.1.7 直边段厚度减薄率计算公式拟合 |
| 5.2 波纹成形影响因素的探究 |
| 5.2.1 起鼓压力P_1的影响 |
| 5.2.2 成形压力P2的影响 |
| 5.2.3 油压机轴向压力F的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论与建议 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 对后续研究的建议 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究成果及发表的学术论文 |
| 作者和导师简介 |
| 附件 |
（7）工艺参数对双层304不锈钢波纹管液压胀形的影响（论文提纲范文）
| 引言 |
| 1 有限元建模及模型可靠性验证 |
| 2 工艺参数对液压胀形结果的影响 |
| 2.1 双层波纹管液压胀形变形行为分析 |
| 2.2 内压力对双层波纹管液压胀形的影响规律 |
| 2.3 挤压速度对双层波纹管液压胀形的影响规律 |
| 2.4 模具行程对双层波纹管液压胀形的影响规律 |
| 2.5 内压力和轴向进给的匹配对双层波纹管液压胀形的影响 |
| 3 结论 |
（8）液压成形波纹管减薄率的数值模拟研究（论文提纲范文）
| 1 波纹管液压成形过程中应力应变关系 |
| 2 波纹管数值模型的建立 |
| 3 加载路径对波纹管减薄率的影响 |
| 3.1 轴向进给对波纹管减薄率的影响 |
| 3.2 成形内压对波纹管减薄率的影响 |
| 4 结论 |
（9）钛合金TC4薄壁波纹管液压成形工艺优化（论文提纲范文）
| 引言 |
| 1 材料模型基本原理 |
| 1.1 Johnson-Cook本构模型 |
| 1.2 韧性损伤模型及累积损伤演化 |
| 1.2.1 韧性损伤模型 |
| 1.2.2 累积损伤演化 |
| 2 波纹管液压成形数值模拟 |
| 3 模拟结果及分析 |
| 3.1 模片圆角半径对波纹管成形影响 |
| 3.2 液压大小对波纹管成形影响 |
| 3.3 模片间距对波纹管成形影响 |
| 4 仿真结果与实验结果对比 |
| 5 结论 |
（10）工艺参数对双层304不锈钢波纹管液压胀形回弹的影响（论文提纲范文）
| 1 有限元模型的建立及验证 |
| 2 结果与讨论 |
| 2.1 回弹特征 |
| 2.2 工艺参数对回弹的影响规律 |
| 3 结论 |
四、波纹管的液压成形（论文参考文献）
- [1]金属波纹管液压成形工艺优化系统开发[D]. 苏明. 沈阳工业大学, 2017(08)
- [2]基于有限元分析的Ω形波纹管液压成形研究及波纹管轻量化设计[D]. 叶梦思. 北京化工大学, 2018(02)
- [3]波纹管液压成形过程的数值模拟与实验研究[D]. 唐治东. 浙江工业大学, 2015(06)
- [4]基于响应面法的双层波纹管液压胀形工艺参数优化[D]. 崔磊. 西安石油大学, 2019(08)
- [5]多层多波Ω形波纹管液压成形的数值模拟[J]. 李慧芳,叶梦思,钱才富,王友刚. 压力容器, 2018(06)
- [6]基于有限元分析的波纹管强度设计与液压成形模拟[D]. 孙贺. 北京化工大学, 2016(03)
- [7]工艺参数对双层304不锈钢波纹管液压胀形的影响[J]. 刘静,王有龙,李兰云,李霄. 塑性工程学报, 2017(04)
- [8]液压成形波纹管减薄率的数值模拟研究[J]. 郭煜敬,王志刚,金光耀,叶三排,卢志明,黄静峰,黄康. 浙江工业大学学报, 2019(01)
- [9]钛合金TC4薄壁波纹管液压成形工艺优化[J]. 郑文涛,苏明,周丽新. 塑性工程学报, 2017(05)
- [10]工艺参数对双层304不锈钢波纹管液压胀形回弹的影响[J]. 刘静,王有龙,李兰云,李霄. 锻压技术, 2017(06)