基于殘余應力數(shù)值仿真的拼焊板沖壓成形及焊縫移動預測建模分析.pdf

1、隨著我國汽車工業(yè)的發(fā)展壯大以及人們消費水平的提升，汽車正快速進入居民家庭。汽車工業(yè)的進步，相應對汽車工藝制造技術，特別是汽車車身覆蓋件制造要求逐漸提高。拼焊板沖壓技術，作為汽車向輕量化方向發(fā)展的一個關鍵技術，越來越多的受到關注和重視。利用該技術可以突破對軋鋼設備對超寬板材的限制，提高材料的利用率，可以合理設計車身的結構強度。
　　本課題通過專業(yè)焊接仿真軟件SYSWELD對激光拼焊板進行仿真分析，獲得不同拼焊接要求下的焊縫周邊溫度場

2、和應力場數(shù)據(jù)，仿真繪制出在2.5s,8s,13s,16s,46s,500s等時間下的溫度分布圖，得到冷卻到室溫后的應力應變曲線和殘余應力曲線。根據(jù)實際研究需要提取得到沿焊縫方向和垂直焊縫方向的σsigma22σmeanstress等應力應變（stress-strain）值。
　　同時通過拉伸與彎曲塑性變形實驗，對高強度與低強度材料焊接而成的鋼板進行加載試驗，通過實驗得出試件在塑性變形條件下，焊接結合處抗塑性變形能力最低，并首先在兩

3、種材料結合處出現(xiàn)裂紋。由此說明在塑性變形條件下焊縫處是薄弱環(huán)節(jié)，應加強對焊縫的研究分析，為沖壓分析做好準備。
　　利用DYNAFORM沖壓分析軟件在不同的拼焊縫設計條件下對S梁U型件進行數(shù)值仿真沖壓成型模擬，分別得到加載殘余應力板料拼焊板模型下不同圓角大小、摩擦系數(shù)拉延筋分布，壓邊力大小，焊縫設定位置等沖壓參數(shù)對成型過程后的焊縫兩側應力應變影響。通過對比分析，找出焊接殘余應力與沖壓變形應力在焊縫處的危險點和危險區(qū)域，找出焊縫移動與

4、應力應變之間的內(nèi)在邏輯關系，以此作為焊縫優(yōu)化設計的依據(jù)之一。利用材料邊界流動數(shù)值來判斷焊縫移動量，調(diào)解各類沖壓控制參數(shù)對其進行優(yōu)化。
　　由于當前人工智能和數(shù)據(jù)挖掘技術不斷深入發(fā)展，智能沖壓設備的研究越來越受到重視和成為熱點。利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡中的支持向量機算法對模擬所收集到數(shù)據(jù)進行訓練和建模，選取出對焊縫移動的典型因素進行建模分析和全局優(yōu)化，建立模型可以對一定工藝參數(shù)下的拼焊板焊縫移動進行快速預測，可以將以上研究分析方法用于實際拼