基于单轴试验机的可定位夹具与双轴拉伸实验装置的联合仿真分析
在实际工程中,受力部件常常处于复杂的应力状态,为研究材料沿不同方向的力学性能,设计了一种基于单轴拉伸试验机的可装配式双轴拉伸装置。装置通过件的传力与滑槽的配合将单轴拉伸力转换成为双轴拉伸力,满足在仅有单轴拉伸试验机的条件下进行双轴拉伸试验的需求。通过与前期研究的新型定位拉伸夹具的配合使用,满足了轻薄型试样的双轴拉伸状态下的力学性能研究。通过利用ANSYS workbench对装置进行力学性能的仿真分析,得到装置的应力应变云图,分析装置的危险截面。基于RSM的方法对结构进行优化设计,将危险截面尺寸进行参数化,然后根据得到的结论通过Optimal Space-Filling Design,实现样本点在优化空间上的平均分布,最后利用非回归参数建立响应面,再利用MOGA算法对空间中的样本点进行筛选,得到最优模型的尺寸;将尺寸应用于模型进行有限元求解,得到应力应变下降后的整体装置模型,达到了优化设计的目的。