用粘土彩泥对平板间镦粗圆柱体工序进行了物理模拟。物理模拟实验结果与刚塑性有限元数值模拟基本符合,为高径比大于1的刚塑性力学模型提供了佐证。进一步对平板-漏盘间镦粗圆柱体进行了物理模拟。该实验方法对大变形物理模拟具有一定的借鉴意义。
主要研究内容是按照相似原理,采用塑性泥的方法对锻件在塑性成形过程中的基本工序(如镦粗、拔长等)进行物理模拟实验;采用以物理模拟实验为主,初步配置材料后,进行变形试验,辅之以理论分析进行验证。
通过模拟实验,研究成形工艺对锻造过程中金属流动的影响。由于传统的网格法在大变形后网格模糊不清,为了克服这一缺点,本项目利用不同颜色的塑泥制取层状试样,具有简单、直观的优点。可以沿任意截面剖分,只要试样分层合理,可以模拟试件表面和内部任何部位的变形情况。
用粘土彩泥对平板镦粗和漏盘镦粗进行了物理模拟,应用CAD软件对物理模拟结果进行描点、作出数据点网格图 ,并应用有限元软件对镦粗过程进行了数值模拟。模拟了镦粗后锻件鼓形上下不严格对称的现象。得到了平板和漏盘间镦粗工序的变形规律,为生产应用提供了参考依据。
第十二届“挑战杯”省赛作品 省赛三等奖
发表论文:Physical Modeling of Cylinder Upsetting With Plasticine for Validation of FEM. Advanced Materials Research, Vols. 129-131 (2010) pp 1129-1132.