基于Python语言ABAQUS零件成形优化系统的研究——以环件轧制为例

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环件轧制技术作为一种先进的无缝加工技术,以其对硬件设备低、高效、节能、节材等显著特点,被广泛应用于汽车、船舶、冶金、化工、航空航天等领域的高精度成形加工过程。由于环件轧制工艺和其自身的轧制特点,使得环件轧制过程中存在不稳定的现象,从而使得环件的稳定、精确轧制成为难题。因此,开展环件偏摆振动优化系统的研究,对实现环件的稳定轧制具有重要的理论和实际价值。  基于环件轧制理论,本文对环件轧制过程中的偏摆问题进行了研究,分析了环件偏摆的主要影响因素和环件稳定轧制的评价方法。针对环件轧制偏摆问题提出环件轧制优化办法,通过有限元分析软件ABAQUS的内核Python语言编写自动优化脚本文件,实现环件轧制偏摆的自动优化。主要研究工作和成果如下所示:  1、根据环件轧制理论和前人研究的结果,选择合适的环件轧制稳定性评价办法作为本次研究的评价办法。根据环件轧制过程中体积不变原理,以环件几何中心为坐标原点设计环件轧制过程中到导向辊的位置。  2、以前人研究的导向辊运行优化办法为基础,以其导向辊运行速度为初始约束条件,以导向辊的运行速度的系数为控制变量,建立对导向辊速度进行优化的导向辊运行轨迹的优化方法。  3、通过ABAQUS内核语言Python编写环件轧制建模、分析、优化的脚本文件,实现环件轧制的自动优化过程。  4、采用模糊算法,建立模糊方程对导向辊的运行速度进行优化,使环件的几何中心偏摆量满足优化条件。  5、对比自动优化前后环件轧制过程中的偏摆情况以及受力情况,验证优化过程的正确性。
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