超聲波拉絲的建模與仿真研究.pdf

1、超聲振動拉絲是一種在常規(guī)拉絲過程中疊加超聲振動的新加工工藝，屬于超聲塑性加工。本文主要通過對超聲拉絲進行有限元仿真分析，從機理上研究超聲振動對拉絲過程的作用效果及影響，旨在分析有關(guān)超聲拉絲的規(guī)律及結(jié)論，從而為實際生產(chǎn)打下理論基礎(chǔ)。
　　根據(jù)拉絲加工的實際生產(chǎn)需要確定了拉絲模結(jié)構(gòu)尺寸，設(shè)計了超聲拉絲用換能器，對其進行了模態(tài)分析，得到了所需振動模態(tài)及超聲頻率。在此基礎(chǔ)上依據(jù)彈塑性理論及有限元分析原理，利用有限元分析軟件ANSYS分別對

2、超聲拉絲及普通拉絲過程進行了模擬仿真。在對超聲拉絲進行仿真過程中，通過合理簡化，將超聲頻率振動的簡諧波變?yōu)橥l率、同相位、同振幅的三角波。并利用同步加載，多步求解的方法解決了仿真中對拉絲模難于施加超聲頻振動的問題，從而成功實現(xiàn)了超聲拉絲過程的模擬仿真。文中對仿真結(jié)果進行了綜合分析。通過對超聲拉絲和普通拉絲結(jié)果的比較，重點分析了拉絲過程中的變形與應(yīng)變、應(yīng)力與拉拔力、接觸面摩擦。結(jié)果表明，超聲拉絲使變形更加均勻，更有利于發(fā)揮材料的塑性；在相