锆合金板料冲裁间隙的有限元模拟与公差分析机械工程专业论文.docxVIP

Finite Finite Element Simulation and Tolerance Analysis of Zr Alloy Sheet B lanking Clearance by YUAN Jiajian B．E．(Hunan University of Science and Technology)20 1 3 A thesis submitted in partial satisfaction of the Requirements for the degree of Master of Engineering Mechanical Engineering inthe Graduate school of Hunan University Supervisor Associate Professor HU Zhongxun Senior Engineer CHEN Tiej ian May,2016 万方数据 湖南大学 湖南大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的 研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或 集体己经发表或撰写的成果作品。对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均 已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：兹孔以奄 日期：z∥年∥月占日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借 阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行 检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 l、必威体育官网网址口，在年解密后适用本授权书。 2、不必威体育官网网址团。 (请在以上相应方框内打“√”) 作者签名：磊@艰墨 日期：别年易月6 E1 导师 日期：跏c6年6月7日 万方数据 锆合金板料冲裁间隙的有限元模拟与公差分析摘要 锆合金板料冲裁间隙的有限元模拟与公差分析 摘要 近年来，面临能源需求持续增长及温室气体减排的双重压力，安全高效发展核 电己成为我国能源结构调整的重要方向。锆合金板料作为核反应堆中定位格架等结 构件的重要材料，对反应堆的高效、安全运行极为关键。掌握锆合金板料的冲裁规 律，实现定位格架完全国产化已成为发展我国核电技术的关键技术之一。 我国对锆合金材料的研究尚处于初级阶段，造价十分价昂贵，若按照一般获取 合理冲裁间隙的方法进行大量试冲试验，研究成本较高，采用有限元模拟方法进行 研究则是比较经济的。然而，目前利用有限元模拟冲裁的研究大多针对常见的各向 同性材料，而锆合金具有明显的各向异性，其冲裁规律更为复杂。因此，对锆合金 板料冲裁间隙进行有限元模拟与公差分析具有重要的工程应用价值。本文主要进行 以下研究工作： (1)先对锆合金板料进行拉伸试验，得到一些基本参数；然后，针对不同冲裁 间隙对冲裁力、冲裁功和冲裁件断面质量等的影响，进行有限元模拟，并分析冲裁 间隙的合理取值。 (2)考虑锆合金具有各向异性明显的特点，在冲裁间隙的有限元模拟中取不同 的厚向异性系数进行研究，分析冲裁刃口与板料轧制方向呈不同角度时，冲裁间隙 的合理取值，以及板料各向异性对断面质量的影响。 (3)采用雅可比旋量统计算法结合模具的装配工艺，以凸模定位误差为封闭 环，对一种四导柱冲裁模进行三维公差分析，研究凸模定位误差对冲裁间隙的影响。 本文通过对锆合金板料冲裁间隙的研究发现：利用有限元技术结合冲裁规律来 获得合理冲裁间隙是一种行之有效的方法；锆合金板料的各向异性对合理冲裁间隙 的取值没有明显影响，但是对工件断面质量有显著影响；使用雅可比旋量统计算法 对冲裁模进行公差分析表明，冲裁模的凸模定位误差对冲裁间隙有显著影响。 关键词：锆合金；冲裁间隙；有限元分析；各向异性；公差分析 II 万方数据 工程硕士学位论文Abstract 工程硕士学位论文 Abstract In recent years，facing the dual pressures of sustained growth in energy demand and greenhouse gas emissions，developing nuclear power safely and efficiently has become an important research direction for energy structure adjustment in our country． Zirconium alloy sheet is critical for operation of reactors