基于过程集成技术的铝合金轮毂疲劳寿命研究

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1、浙江大学化工系博士学位论文基于过程集成技术的铝合金轮毂疲劳寿命研究姓名：徐立申请学位级别：博士专业：化工过程机械指导教师：童水光20090601博士学位论文：箍‘J．．过稃集成技术的钒合金轮毅疲劳寿命研究轮毂疲劳寿命预测模型。与一般局部应力应变法相比，应用此模型所预测出来的轮毂疲劳寿命的准确性得到了显著的提高。4．过程集成模型将单个的材料成型过程结合到模型中，从而提供满足+l二业需要的求解方法。在过程集成模型巾，每一个处理过程的边界条件作为该过程的输入，同时前一个过程的输出结果也要作为该过程输入参数。这样就能将簟个过程作为整体集成，满足4i

2、同尺度问连续性的要求，进而得到更精确的解。该集成模型解决了微观模型与宏观模型之间的尺度转换和参数传递问题，综合考虑了铸造微观组织、热处理和机加。L：残余应力以及疲劳实验加载对最终疲劳寿命的影响。将该过程集成模型与轮毂疲劳寿命预测相结合，能提高疲劳寿命预测的准确度。。5．为了满足汽车零部件厂商的要求，达到轮毂轻量化设计的口标，本论文采用“神经网络”的优化算法对轮毂的几何尺寸和制造过程巾的关键控制参数进行优化。通过几何尺寸与制造参数的优化组合，更符合生产实际的满足轻量化的同标。论文围绕低压铸造铝合金轮毂的设计和制造过程，将铸造过程、热处理过程、

3、机加工过程和实验加载过程对轮毂性能的影响考虑进轮毂过程集成模型中。基于理论模型、数值模拟技术和实测实验，对铸造过程微观组织、热处理和机加一l：残余应力、实验加载应力分布进行了深入的研究，并以此为基础，采用DOE方法和BP神经网络遗传算法对轮毂结构和制造工艺进行优化，最终实现了轮毂设计和制造流程的CAE集成。关键字：过程集成、疲劳寿命，残余应力、优化，铝合金轮毂Ⅱ博‘f：学何论文：基】：过稃集成技术的锅合金轮毅疲劳寿命研究AbstractTheresearch’Sbackgroundisthecooperativeproject‘"Alumi

4、numwheellightweightdesignanddevelopment'’ofZhejiangUniversityandZhejiangWanfengAuto姗1eelCo．Ltd．Thethemeofthisdissertationisintegrationofmanufacturingprocesseffectsoftheautowheel．InordertOmakethewheellighterandsavetheconsumptionoftheenergy,thepapertakesaresearchonthelowpres

5、surediecastingaluminiumwheel．Basedonsomenewtheoryandmethodswhicharerelatedwiththeresearchfield,thepaperincorporatesthetheorymodel，simulationandtestintotheresearchmethodsandintegratestheeffectsofthecasting，heattreatment，machiningandtestloadingintotheprocessintegratedmodel．T

6、hisnewprocessintegratedmodelmayfulfillourgoalofmakingwheellighter．1．AluminiumwheelisproducedbYlowpressurediecasting．Becauseofthecharacterofthesolubilitychangeofthehydrogen，theremaybesomeporesdefectsinthecastingprocesstOinfluencetheperformanceofthewheel．Alotofresearchhasbee

7、ndonebymanyacademicians，buttheactualtheoryequitationoftheporeformationisnotavailable．Thepaperdiscussedthecharacterofthelowpressurediecastingofaluminiumwheel．Basedonsometheorydevelopedbysomeresearchersandtheexperiencesoftheautowheelproductioninthefactory,thepaperdevelopedaf

8、orecastmodelofporedefectsinthecasting．2．Residualstressesarethemainfactorwhichinfluencethe