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研究生:蔡林鈐
研究生(外文):Lin-Chien Tsai
論文名稱:蜂窩結構板彎曲特性之模擬分析
論文名稱(外文):Simulation analysis on Bending Behavior of Honeycomb structural panels
指導教授:陳政順陳政順引用關係
口試委員:蔡定江陳信吉
口試日期:2012-07-06
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺北科技大學
系所名稱:製造科技研究所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:81
中文關鍵詞:有限元素分析蜂窩結構板V型彎曲模具
外文關鍵詞:Honeycomb panelFinite Element MethodV-shaped bending mold
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蜂窩板結構板金因為其特殊的抗震能力及耐衝擊力,廣泛使用於各工業上,而板金成型製程的方法佔有極大引響力,在工程應用對於板金成形過程中,彎曲加工為常見的製程。本文將探討蜂窩結構板利用彎曲模具探討其彎曲的可行性,研究內容將使用有限元素分析軟體LS-DYNA,針對鋁合金A5052-H38所製作成的蜂窩型複合板材進行彎曲成型模擬分析。首先將利用分析軟體LS-DYNA 分析一般鋁合金平板驗證有限軟體對於彎曲成型之正確性,分析結果正確性皆在0.5%以內,並提供了動態參數做為比較依據。確認正確性後,再利用LS-DYNA軟體針對蜂窩結構板不同板厚 (2mm~8mm)進行彎曲成型模擬分析,探討是否因為彎曲過程中而產生蜂窩板的變形破裂,及厚度對於沖頭衝擊蜂窩板之接觸力討論;分析結果顯示蜂窩結構板在一定的高度下成型是可以被認可的,但超過一定厚度(6mm)材料因受到壓縮力而受到破壞,集中應力情形下,沖頭與蜂窩板接觸部分之應力超過極限應力,即達到失效,若於工程上使用將存在風險性。

The structure of the honeycomb panel board because of its special seismic capacity and resistance to impact forces, widely used in engineering. The importance of Sheet metal forming process. In engineering, bending for the common process. This article will explore the honeycomb structural panels of use bending mold to look into the bending feasibility, finite element analysis software LS-DYNA was used to study bending characteristics of honeycomb composite plate. First, the use of analysis software LS-DYNA analysis of the aluminum alloy plate to validate the finite software for bending the accuracy, analysis of the results of the correctness of less than 0.5%. and provides a dynamic parameter as a basis of comparison. After confirm accuracy of analysis, study the bending behavior analysis and simulation of aluminum honeycomb panels with different different thickness height (2mm ~ 8mm). The analysis showed that the forming of the honeycomb structural panels under a certain height can be recognized, but height of more than 6 mm material will be destroyed, beacaue it`s effective stress value exceeds the limit stress value.

摘要 i
ABSTRACT i
誌謝 ii
表目錄 vi
圖目錄 vii
第一章 緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 蜂窩夾層結構板簡介 2
1.2.1 蜂窩夾層結構的特點 2
1.2.2 蜂窩結構的製造方法 3
1.2.3 蜂窩結構材料 4
1.3 文獻回顧 5
1.4 研究目標方法與步驟 8
1.5 本文架構 9
第二章 相關基礎理論 10
2.1 蜂窩結構變形機制 10
2.2 三維板殼元素剛性矩陣 12
2.3 V型彎曲模具簡介 16
2.3.1 V型彎曲模具之一般構造 17
2.3.2 V型彎曲模具之彎曲加工力計算 19
第三章 鋁合金結構板之彎曲模擬分析 20
3.1 鋁合金薄板之彎曲模擬分析 20
3.1.1 鋁合金平板模型建立 20
3.1.2 材料機械性質 21
3.1.3 元素的選擇 23
3.1.4 網格劃分 24
3.1.5 鋁合金薄板分析之塑性彎曲分析 24
3.1.6 分析結果整理 28
3.2 鋁合金蜂窩結構板之彎曲模擬分析 31
3.2.1 彎曲模擬程序與規劃 31
3.3彎曲蜂窩板之分析參數條件 33
3.3.1 蜂窩板之模型建立 33
3.3.2 蜂窩板之元素選擇 36
3.3.3沖頭網格收分析 36
3.3.4 接觸條件之設定 37
3.3.5 設定分析之參數 38
3.3.6 輸出文件檔案設定 40
3.4 不同板厚彎曲模擬結果 40
3.4.1 Type 1蜂窩板 41
3.4.2 Type 2 之蜂窩板 45
3.4.3 Type 3之蜂窩板 49
3.4.4 Type 4之蜂窩板 53
3.5降低沖壓速度對蜂窩結構鋁板應力影響 57
3.5.1 沖壓速度0.3m/s 57
3.5.2 沖壓速度0.2m/s 62
第四章 結果與討論 66
4.1 彎曲接觸力結果 66
4.2 彎曲應力應變分析結果 67
4.3 最大沖壓速度成型結果 69
4.4 蜂窩結構板殘留應力分析 70
4.5 蜂窩結構板破裂分析 73
第五章 結論與未來展望 78
5.1 結論 78
5.2 未來展望 79
參考文獻 80


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[12]黃品憲,曲面蜂窩結構之衝擊模擬分析,碩士論文,國立臺北科技大學製造 科技研究所,台北,2010。
[13]江佑麟,不同彎曲角度蜂窩版之衝擊行為模擬分析,碩士論文,國立臺北科技大學製造 科技研究所,台北,2010。
[14]ANSYS 12.0 help - Release 12.0 Documentation for ANSYS.


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