高强钢冲压模具的疲劳寿命分析与结构拓扑优化
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第14-24页 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 | 第14-18页 |
| 1.1.1 高强钢的广泛应用 | 第14-17页 |
| 1.1.2 高强钢的应用给模具制造带来挑战 | 第17-18页 |
| 1.2 有限元法的在模具方面的应用 | 第18-19页 |
| 1.3 机械疲劳研究的历史与现状 | 第19-21页 |
| 1.3.1 国外对机械疲劳问题的研究 | 第19-20页 |
| 1.3.2 国内对机械疲劳问题的研究 | 第20页 |
| 1.3.3 机械疲劳问题研究现状 | 第20-21页 |
| 1.4 结构拓扑优化的研究历史与现状 | 第21-22页 |
| 1.4.1 国内外结构拓扑优化研究历史 | 第21-22页 |
| 1.4.2 结构拓扑优化的研究历现状 | 第22页 |
| 1.5 论文的主要研究内容与技术路线 | 第22-24页 |
| 1.5.1 论文的研究内容 | 第22-23页 |
| 1.5.2 研究的技术路线 | 第23-24页 |
| 第2章 高强钢冲压模具结构受力分析 | 第24-41页 |
| 2.1 结构分析的有限元法 | 第24-26页 |
| 2.1.1 有限元法的基本原理 | 第24页 |
| 2.1.2 有限元法的基本步骤 | 第24-26页 |
| 2.2 有限元软件简介 | 第26-28页 |
| 2.2.1 Hypermesh简介 | 第27页 |
| 2.2.2 Dynaform简介 | 第27页 |
| 2.2.3 LS-Dyna简介 | 第27-28页 |
| 2.3 有限元算法 | 第28-30页 |
| 2.3.1 静力隐式算法 | 第28-29页 |
| 2.3.2 动力显示算法 | 第29页 |
| 2.3.3 有限元算法的选择 | 第29-30页 |
| 2.4 有限元法中的关键技术 | 第30-32页 |
| 2.4.1 单元技术 | 第30页 |
| 2.4.2 材料本构模型 | 第30-31页 |
| 2.4.3 接触处理技术 | 第31-32页 |
| 2.5 凸模结构受力有限元分析 | 第32-38页 |
| 2.5.1 研究对象的选择 | 第32-34页 |
| 2.5.2 模具简化 | 第34页 |
| 2.5.3 模拟模具间隙 | 第34-35页 |
| 2.5.4 确定模具行程 | 第35页 |
| 2.5.5 划分网格 | 第35-37页 |
| 2.5.6 确定冲压仿真参数 | 第37页 |
| 2.5.7 建立弹塑性体有限元分析模型 | 第37-38页 |
| 2.6 结构受力有限元分析结果 | 第38-40页 |
| 2.7 本章小结 | 第40-41页 |
| 第3章 高强钢冲压模具疲劳寿命分析 | 第41-53页 |
| 3.1 疲劳问题简介 | 第41-43页 |
| 3.1.1 疲劳寿命的概念 | 第41页 |
| 3.1.2 疲劳破坏的特点 | 第41-42页 |
| 3.1.3 疲劳的分类 | 第42-43页 |
| 3.2 疲劳分析方法 | 第43-45页 |
| 3.2.1 局部应力应变法 | 第43页 |
| 3.2.2 名义应力法 | 第43-44页 |
| 3.2.3 损伤容限法 | 第44-45页 |
| 3.3 疲劳损伤理论 | 第45-47页 |
| 3.4 载荷谱处理方法 | 第47-48页 |
| 3.5 获取材料S-N曲线 | 第48-50页 |
| 3.6 凸模疲劳寿命分析 | 第50-52页 |
| 3.6.1 疲劳分析方法的选择 | 第50页 |
| 3.6.2 疲劳分析参数的设置 | 第50-52页 |
| 3.6.3 疲劳寿命估算结果 | 第52页 |
| 3.7 本章小结 | 第52-53页 |
| 第4章 高强钢冲压模具结构拓扑优化 | 第53-66页 |
| 4.1 结构拓扑优化的理论基础 | 第53-55页 |
| 4.1.1 拓扑学的概念 | 第53页 |
| 4.1.2 结构优化概述 | 第53-55页 |
| 4.2 Optistruct的结构优化技术 | 第55-56页 |
| 4.3 结构拓扑优化的数学模型 | 第56-58页 |
| 4.4 结构拓扑优化数值算法 | 第58-60页 |
| 4.4.1 收敛准则 | 第58-59页 |
| 4.4.2 灵敏度分析 | 第59-60页 |
| 4.4.3 近似模型拟合 | 第60页 |
| 4.5 凸模结构拓扑优化 | 第60-65页 |
| 4.5.1 建立拓扑优化模型 | 第60-63页 |
| 4.5.2 拓扑优化结果 | 第63页 |
| 4.5.3 凸模结构几何重构 | 第63-65页 |
| 4.6 本章小结 | 第65-66页 |
| 第5章 优化后模具对比分析及验证 | 第66-72页 |
| 5.1 引言 | 第66页 |
| 5.2 结构及质量对比 | 第66页 |
| 5.3 结构受力及疲劳寿命对比 | 第66-68页 |
| 5.4 板料成形性结果对比 | 第68-69页 |
| 5.5 对比结果分析 | 第69-70页 |
| 5.6 分析结果验证 | 第70-71页 |
| 5.7 本章小结 | 第71-72页 |
| 结论与展望 | 第72-74页 |
| 参考文献 | 第74-78页 |
| 附录A 攻读硕士学位期间发表的学术论文 | 第78-79页 |
| 致谢 | 第79页 |
