(3.237.20.246) 您好!臺灣時間:2021/04/14 11:00
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果

詳目顯示:::

我願授權國圖
: 
twitterline
研究生:鍾泰華
研究生(外文):Tai-Hua Chung
論文名稱:以反應曲面法進行U型引伸彎曲之最佳化分析
指導教授:葉維磬
指導教授(外文):Wei-Ching Yeh
學位類別:碩士
校院名稱:國立中央大學
系所名稱:機械工程學系在職專班
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:2016
畢業學年度:104
語文別:中文
論文頁數:145
中文關鍵詞:U型引伸彎曲有限元素分析中央合成設計
外文關鍵詞:Box-Behnken
相關次數:
  • 被引用被引用:8
  • 點閱點閱:314
  • 評分評分:系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔
  • 下載下載:93
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:1
本論文透過有限元素分析軟體Deform-2D進行 U型引伸彎曲成形模擬分析,以期獲得底部成形角度Ѳ_1與頂部成形角度Ѳ_2達到90度的最佳化参數條件。本文所探討影響品質因子項目包含沖頭間隙(簡稱C)、沖頭R角(簡稱PR)、下模R角(簡稱DR)與壓料板力量(簡稱BH)四個因子對成形角度Ѳ_1與Ѳ_2的影響。實驗設計利用適合建構二階反應曲面之Box-BehnKen與中央合成實驗設計法,並採用4因子3水準的設計,分別建立25組模擬結果,再以統計軟體Minitab依Deform-2D的結果進行回歸分析,以建立U型引伸彎曲成形角度Ѳ_1與Ѳ_2的預測數學模型,依此獲得最佳化的因子参數條件,進而利用效應分析探討各因子對於各成形角度的影響。本文所建立之U型引伸彎曲成形角度Ѳ_1與Ѳ_2的最佳化的因子参數條件以Deform-2D進行模擬驗證,其結果與預測模型具有相當的準確度。另以兩種實驗設計法所獲得的最佳化條件互換帶入到本文中不同實驗設計法的預測模型中,其預測的結果兩者非常接近,依此可以證明預測模型具有相當的準確度。
In this study, an ideal FE model of U sharp forming is developed under the Deform-2D software. By this model, the main propose of this paper getting the optimum of forming bottom angle Ѳ_1 as well as top angle Ѳ_2 could be achieved with 90 degree.
In order to reach the purpose above mention, the response surface methodology (RSM) based on the Box-Behnken design (BBD) as well as central composite design(CCD) of experiments with four factors will be implemented to plan all simulation. Those four factors are clearance between punch and die (abbreviated to C)、Punch round (abbreviated to PR) 、die round (abbreviated to DR) and blank holder force (abbreviated to BH). There are 25 sets of simulation is built for each design of experiment (DOE). The Minitab software is used to calculate the predicted equations by using the both of design of experiment result. By doing so, it’s expected to find the optimum design that fulfills the requirement of Ѳ_1 and Ѳ_2. Another simulation is implemented based on the result of optimization from the both of RSM and the result is very close. The optimum result is also calculated by the different predicted equations that presented in this report and the result is also very close. It indicates that the predicted equations are reliable.

摘要 I
Abstract II
致謝 III
圖目錄 VII
表目錄 XI
第一章 緒論 1
1-1 前言 1
1-2 文獻回顧 3
1-3 研究動機與目的 6
第二章 基本理論 7
2-1 彎曲與回彈理論 7
2-2 有限元素分析基本理論 11
2-3 DEFORM軟體簡介 14
2-3-1 前處理器 15
2-3-2 求解器 16
2-3-3 後處理器 16
第三章 有限元素分析與實驗設計法 18
3-1 驗證模擬 18
3-1-1 模具幾何設定 18
3-1-2 料片幾何與材質參數設定 19
3-1-3 製品回彈量測 22
3-2 模擬實驗結果 23
3-3 實驗設計 25
3-3-1 反應曲面法 26
3-3-2 Box-Behnken 設計 28
3-3-3 中央合成設計 29
3-3-4 回歸分析 32
第四章 結果與討論 36
4-1 Box-Behnken 實驗設計模擬結果 36
4-1-1 成形角度 Ѳ_1 回歸分析 39
4-1-2 成形角度Ѳ_2 回歸分析 44
4-1-3 Box-Behnken 實驗設計最佳化分析 49
4-1-4 品質因子對Ѳ_1的效應分析 51
4-1-5 品質因子對Ѳ_2的效應分析 58
4-2 中央合成實驗設計 66
4-2-1 成形角度Ѳ_1 回歸分析 66
4-2-2 成形角度Ѳ_2回歸分析 72
4-2-3 中央合成設計最佳化分析 78
4-2-4 品質因子對Ѳ_1的效應分析 79
4-2-5 品質因子對Ѳ_2的效應分析 87
4-3 Box-Behnken與中央合成設計最佳化結果比較 94
第五章 結論與建議 97
5-1 結論 97
5-2 建議 98
参考文獻 99
附錄 (一) DEFROM 2D之參數設定 103
7-1 建立幾何模型 103
7-2 建立有限元素分析模型 104
7.2.1 定義物件類型 105
7.2.2 設定材料性質 106
7.2.3 劃分網格 110
7.2.4 物件運動控制 114
7.2.5 邊界條件設定 115
7.2.6 模擬控制 117
7.2.7 關係定義(Inter-object) 125


[1] 余煥騰、陳適範,「金屬塑性加工學」,全華科技圖書股份有限公司,2013。
[2] Makinouchi.A ;Nakamachi.E; Onate.E ;Wagoner R.H, “verification of simulation with experiment”,NUMISHEET’93:proceedings of the 2nd International Conference Numerical Simulation of 3-D Sheet Metal Forming Processes , Isehara, Japan, 31. August - 2. September 1993.
[3] 張志毅,林義凱,何明雄,沈炳臣,「應用Pam-Stamp於鋁合金成形之回彈」,南亞學報,第三十一期,174~160頁,2011。
[4] Farhang Pourboghrat and Edmund Chu., “Springback in plane strain stretch/draw sheet forming”, International Journal of Mechanical Sciences, 1994.
[5] Samuel, M.,”Experimental and numerical prediction of springback and side wall curl in U-bendings of anisotropic sheet metals”, Journal of Materials Processing Technology ,P382-393 ,2000。
[6] Liu, G. ; Lin, Z. ; Bao, Y., & Cao, J.,”Eliminating springback error in U-shaped part forming by variable blankholder force.” Journal of materials engineering and performance, 11(1), P64-70. ,2002.
[7] Xu, W. L. ; Ma, C. H. ; Li, C. H. & Feng, W. J.,”Sensitive factors in springback simulation for sheet metal forming”, Journal of Materials Processing Technology, 151(1), P217-222 ,2004.
[8] NACEUR, H.; GUO, Y. Q.; BEN-ELECHI, S.,”Response surface methodology for design of sheet forming parameters to control springback effects.” Computers & structures, 84.26: 1651-1663. , 2006.
[9] BOTELHO, T. Da Sisva; BAYRAKTAR, E.; INGLEBERT, G.,”Comparison of experimental and simulation results of 2D-draw-bend springback.” Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering, 18.1-2., 2006.
[10] Lawanwong, Komgrit ; Premanond, Varunee.,”The study reduction of spring back U bending Die process.”2010 2nd International Conference on Mechanical and Electronics Engineering, Vol.2, pp.V2-84-V2-88 , Aug. 2010.
[11] Yang, Tung-Sheng; Yeh, Jen-Chuan; Chang, Sheng-Yi.,”Application of FEM Simulation and Abductive Network to Predict the Springback of U-Shaped Bending Process with Counter Force.”Advanced Materials Research, p. 32-41,2012.
[12] Hosford ,William F.,”Metal forming Mechanics and metallurgy”, Prentice-Hall International, Inc ,second Edition,1993.
[13] 李傳民、 王向麗、 閻華軍,「deform5.03金屬成形有限元分析實例指導教程」,機械工業出版社,2007。
[14] McMeeking ,R. M. and Rice ,J. R., ”Finite Element Formulations for Problems of Large Elastic-plastic Deformation”, Int. J. Solids Struct., Vol.11, pp.601~616,1975.
[15] Hibbitt ,H. D.;Marcal, P. V. ; Rice ,J. R.,“A Finite Element Formulation for Problems of Large Strain and Large Displacement”, Int. J. Solids Struct., Vol.6, pp.1069~1086,1970.
[16] 楊文龍,「軸對稱引伸加工問題之有限元素分析」,國立中央大學,碩士論文, 2002。
[17] 吳宗錞,「複雜外型金屬板殼件液壓成形之有限元素分析」,國立交通大學,碩士論文,2010。
[18] Montgomery 著,黎正中 譯,「實驗設計與分析」,高利圖書有限公司,1998。
[19] 蘇耿民,「以有限元素法及反應曲面法分析傘形齒輪之旋轉鍛造加工問題」,國立中央大學,碩士論文,2015。
[20] 田賀文,「以反應曲面法建立旋鍛製程之菇狀預測模型」,國立中央大學,碩士論文,2013。
[21] 葉怡成,「實驗規劃-製程與產品最佳化」,五南圖書出版公司,2005。
[22] 蔣安國、蔣安人、丁敬哲,鍾健平,「以模擬技術和統計方法建構專案排程之可靠度」,管理與決策學術研討會特刊,南華大學,119~130頁,2005。
[23] Kutner Michael H.;Nachtsheim Christopher J.;Neter John; Li Willian 原著,陳至安、簡郁紘、李振宇 譯,「實驗設計」,華泰文化事業股份有限公司,2005。
[24] 吳宗正,「回歸分析」,三民書局,1993。
[25] 蘭風崇、陳吉清、林建國、于雪,「U型件拉深成行回彈影響因素的計算機仿真」,塑性工程學報,2004。
[26] “DEFORM V10.2 User’s Manual”, Scientific Forming Technologies Corporation,2011.
[27] 胡建軍、李小平,「DEFORM-3D 塑性成形CAE應用教程」,北京大學出版社,2011年。


連結至畢業學校之論文網頁點我開啟連結
註: 此連結為研究生畢業學校所提供,不一定有電子全文可供下載,若連結有誤,請點選上方之〝勘誤回報〞功能,我們會盡快修正,謝謝!
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top
系統版面圖檔 系統版面圖檔