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《機械擴(kuò)徑過程的數(shù)值模擬與工藝參數(shù)優(yōu)化》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要機械擴(kuò)徑工藝及其裝備是建設(shè)大直徑直縫焊管生產(chǎn)線的關(guān)鍵技術(shù)之一。本文針對大直徑管線鋼管機械擴(kuò)徑技術(shù)問題，采用有限元數(shù)值模擬方法和優(yōu)化方法，對大直徑管線鋼管的機械擴(kuò)徑工藝過程進(jìn)行了數(shù)值模擬，并對其主要工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。文章詳細(xì)推導(dǎo)了機械擴(kuò)徑時擴(kuò)徑模具的行程計算公式，并給出了機械擴(kuò)徑機液壓缸的行程表達(dá)式。與已有的研究成果比較，本文給出的擴(kuò)徑行程計算公式不僅考慮了整圓和擴(kuò)徑的兩個階段，而且還考慮到了模具與管坯的初始接觸狀況對擴(kuò)徑行程的影響，考慮到了擴(kuò)徑機活塞桿及擴(kuò)徑軸軸向伸長的影響，是一個比較精確的工程計算公式。文章采用M
2、ARC軟件，對管線鋼管的機械擴(kuò)徑成形過程進(jìn)行了大量的數(shù)值模擬。在對m1422×25．4rl-llrt、m1016×16alto、m813x14iTlIn、0610×13rnm和0508×13lllrn等規(guī)格鋼管擴(kuò)徑過程的數(shù)值模擬基礎(chǔ)上，細(xì)致的分析了模具半徑、模具邊緣圓角半徑和擴(kuò)徑率對成形過程的影響規(guī)律。作者用Python語言設(shè)計了用于機械擴(kuò)徑工藝參數(shù)優(yōu)化的遺傳算法程序，并實現(xiàn)了與MARC軟件的結(jié)合。論文以制品的圓度誤差最小為目標(biāo)函數(shù)，以擴(kuò)徑率、模具半徑、模具邊緣圓角半徑為設(shè)計變量，對機械擴(kuò)徑成形過程的主要工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)
3、化。優(yōu)化結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果相吻合。這部分工作為機械擴(kuò)徑生產(chǎn)實際過程的工藝參數(shù)選擇提供了理論依據(jù)，具有理論意義和實際應(yīng)用價值。關(guān)鍵詞鋼管；數(shù)值模擬；機械擴(kuò)徑；工藝：優(yōu)化；遺傳算法燕山大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractMechanicalexpandingprocessingandcorrespondingequipmentsarekeytechnologiestobuildproductionlineofs仃mght-se鋤weldedpipewitlllargediameter．Inthepaper,themechan
4、icalexpandingprocessofstraight-seamweldedpipewitlllargediameterissimulatedbyFEMandoptimizationtechnology,andtheprincipalprocessingparametersareoptimized．Thestrokeofdieduringthecourseofmechanicalexpandingisdeducedindetail，andthestrokeofhydrauliccylinderintheexpand
5、ingmachineisformulatedtoo．Similartothepreviousresearchoutcome，theformulaobtainedbythepresentdissertationconsidersroundingstageandexpandingstageduringthecourseofmechanicalexpanding．Inaddition，theeffectofinitialcontactstatebetweendieandbilletonthestrokeofdieistaken
6、inaccount．Moreover，theeffectofpistonbarandexpandingaxis’Selongationonthestrokeofdieisconsideredtoo，SOitisamoreaccurateformulaforengineeringapplication．AlargenumberofnumericalsimulationsonthemechanicalexpandingprocessoflinepipeareperformedbyMARCsoftware．BasedOnthe
7、simulationsaboutthepipespecificationsuchasml422X25．4111111．m1016)<16lnnl，0813×14mnl，m610×13milland．508×13nlln，theeffectsofdie’Sradius，filletradiusofdie’SbrimandexpandingratioOilthedeformationcoBrse鼬analyzedindetail．ThebasicgeneticalgorithmprocedureprogrammedinPyt
8、honlanguageisadoptedtooptimizetheprocessingparametersofmechanicalexpandingprocess，andtheprocedureiscombined、ⅣithMARCSoftware．Regardingdie’Sradium．filletofdie’S
