高温合金(GH4169)螺栓镦挤成形有限元模拟

系统介绍了有限元法在热锻成形领域的基本理论和关键技术，并利用相关的有限元分析软件对高温合金（GH4169）螺栓的镦挤成形过程成功地进行了模拟，实现了变形金属的流动分析和模具的优化设计。     

用有限元法对螺栓联接进行抗疲劳设计

目的　分析复杂螺栓联接工作载荷的分配, 并对某气缸盖螺栓进行抗疲劳设计． 方法　通过对螺栓预紧力的温度法模拟, 用有限元法计算螺栓拉力增量, 根据疲劳强度理论对螺栓进行校核． 结果　获得了螺栓的拉力增量ΔＱ 值, 经校核, 原设计满足疲劳强度条件． 结论　运用有限元法可以方便经济地计算出复杂螺栓联接的拉力增量, 以此可直接对其进行抗疲劳设计     

用有限元法对螺栓联接进行抗疲劳设计

分析复杂复螺栓联接工作载荷的分配,并对某气缸盖螺栓进行抗疲劳设计。方法通过对螺栓预紧力的温度法模拟,用有限元法计算螺栓拉力增量,根据疲劳强度理论对螺栓进行校核。结果获得了螺栓的拉力增量△Ｑ值,经校核,原设计满足疲劳强度条件,结论运用有限元法可以方便经济地计算出复杂螺栓联接的拉力增量,以此可直接对其进行抗疲劳设计。     

基坑工程钢支撑BFW活络端在偏心荷载作用下的力学性能

为了改善基坑工程钢支撑活络端力学性能,有效控制基坑的稳定与变形,研发了螺栓紧固锥楔型(bolt fasten wedge,BFW)活络端.按照1∶1比例对活络端试件进行加工制作,并在最不利工况下对其进行了偏心和轴心荷载作用下的承载力试验,采用ABAQUS有限元软件对试件的试验加载过程进行了数值模拟并分析了其力学性能.结果表明:1)加载前期,试件处于线性受压阶段,位移较小,稳定性好.相对比于轴心受压,试件在偏心荷载作用下,其承载能力没有明显下降,但刚度略有降低.活络端在轴心和偏心荷载作用下的极限承载力约为5 800 k N.2)活络端的最终破坏形式为螺栓断裂.提高螺栓强度、增加受力螺栓个数可以提高活络端的整体承载能力.3)在偏心荷载作用下,活络端沿偏心方向发生偏转.X向偏心刚度最大,双向偏心刚度次之,Y向偏心方向刚度最小.     

螺栓群偏心受剪的弹塑性分析

以分段拟合法确定单个螺栓连接轴心受剪的剪力－变形非线性关系,直接将其应用于螺栓群偏心受剪的内力－变形计算,并从极限状态设计的概念出发,进行了螺栓群偏心受剪的弹塑性分析,其计算结果与实验结果的比较是令人满意的。     

基于ANSYS/LS-DYNA的微流控芯片模内动力学特性研究

以有限元法的系统动力学理论为基础,采用显式ANSYS/LS—DYNA有限元分析软件对微流控芯片模内键合模具模内运动元件进行了模拟仿真计算,并对计算结果进行分析.以计算结果为依据,对模具的结构进行改进,优化其结构,改善受力状况.研究结果表明:模内元件最大应力值均在各元件材料屈服极限范围内;关键结点位移对模腔对准精度产生一定影响.研究结果为模内装配模具(IMA)结构设计开发提供了理论依据,对深入研究模芯制动与模具疲劳寿命间关系及提高模具寿命提供了理论.     

模具机械手工位动作的运动学仿真

以模具机械手为研究对象,在商用CAD软件环境下设计了模具机械手的机械结构和各部件的三维实体模型,并利用虚拟装配技术完成模具机械手的虚拟装配,得到了机械手的虚拟装配模型.以此为基础进行了模具机械手的运动学仿真分析,以对各零部件和整机的虚拟装配模型实施静态干涉检验,验证了模具机械手结构设计的合理性,从而为自动化模具制造生产线设计和实施提供可靠的数据资源.     

汽车拨叉件的挤压铸造模具运动仿真

在二维AutoCAD图纸的基础上,利用Pro/E三维造型软件对汽车拨叉件挤压铸造的模具进行装配体的开发,再运用3DMax对模具的装配体进行运动仿真,模拟其模具开模、卸料、合模以及零件脱离模具等的运动过程,通过在仿真中实时观察这套模具各部件的运动情况,发现模具设计早期可能出现的问题,降低设计成本.     

有限元法计算偏心对径向磁轴承参数的影响

分别利用磁轴承的线性化模型和非线性有限元法(FEM)计算转子偏心时对磁力、电流刚度和位置刚度的影响,并通过算例进行了比较．结果表明,线性化模型不能完全预测主动磁轴承当转子偏心时的性能,而非线性FEM可以有效的解决这个问题,计算结果与实际情况更接近,从而为分析和设计主动磁轴承提供有力的依据．     

闭塞模锻双动液压模架的研制

在综合分析国内外现有闭塞模锻模架的基础上,研制出了双冲头作用式闭塞模锻液压模架。本模架利用上下液压缸完成模具开合工作,压力机上滑块下行时,通过四连杆机构实现上、下凸模以预先调定的速比联动。在8000kN框架式液压机上利用该模架进行了捷达轿车差速器半轴齿轮闭塞冷锻工艺试验。试验证明,该模架设计合理,动作安全可靠,各项性能指标均达到了设计要求。     

端板连接耗能梁段偏心支撑钢框架滞回性能研究

应用ANSYS软件对端板连接耗能梁段偏心支撑钢框架进行非线性有限元分析。采用梁单元和实体单元联合建模,定义点-面接触并使用MPC算法实现梁单元和实体单元的连接。对已有试验试件进行模拟,计算结果与试验结果吻合较好。根据相关研究成果,结合我国现行设计规范,考虑高强螺栓直径及连接端板厚度等参数的影响,设计了8个端板连接耗能梁段偏心支撑钢框架结构模型。有限元分析表明:端板连接耗能梁段偏心支撑钢框架具有良好的延性和耗能能力;螺栓直径过小会导致连接的破坏先于耗能梁段,按照规范设计的连接满足结构受力要求;耗能梁段端板太薄会造成端板变形过大,导致连接节点破坏,建议厚度取值不应小于连接螺栓的直径。     

基于多用角架搁板注塑模具的设计

基于MoldFlow软件的注塑模具设计技术能够提升塑料制品的加工质量与数量,还能定性定量分析涉及到的主要性能.利用MoldFlow软件对多用角架搁板注塑模具进行模流分析,主要包括网格划分、最佳浇口位置、冷却分析以及流动分析,系统介绍了模具仿真设计过程的影响因素.通过模具设计与计算机仿真模拟技术结合展现数字设计技术的优势,在推动注塑模具开发和技术转型方面有重要实践意义.     

利用局部加载法冷精锻圆柱直齿轮

冷精锻圆柱直齿轮具有齿腔充填困难、成形力大及模具寿命低等技术难题。对此,提出了传统封闭式冷锻-局部加载终锻二步锻造工艺。利用数值模拟方法分析了局部加载终锻的变形过程、等效应变和成形载荷,并与封闭式冷锻成形圆柱直齿轮进行了对比,结果表明：利用局部锻造工艺作为终锻,不但齿腔充填良好,而且能极大地降低成形力和单位压强;局部加载成形的齿轮齿形部分变形大、组织好。     

新型单绕组多相无轴承电机

根据电机的悬浮原理提出了一种单绕组多相无轴承电机模型，通过一台多相变频器在单套多相绕组中通入２组电流来实现单绕组多相电机的无轴承运行.以单绕组六相感应电机为例，分析了单绕组多相无轴承电机的悬浮原理和绕组结构等问题.利用改进的绕组函数法来计算偏心状态下电机的电感，并采用虚位移法计算考虑偏心的径向力解析模型，利用有限元法验证了该解析模型的正确性.通过建立多相无轴承电机的数学模型，对单绕组多相无轴承电机的磁场定向控制进行了仿真，结果表明该电机能够实现稳定的悬浮和获得良好的调速性能.     

计算机辅助螺栓球节点设计

结合网架(网壳)CAD软件开发,提出了一种螺栓球节点设计的方法,利用该法进行节点设计,在有限元分析确定各杆轴力和管径的基础上可将螺栓球节点各构件一次性确定,避免了试选和反复验算.并对螺栓球设计公式进行了修改,利用修改后的公式进行设计,可大大减轻设计、绘图、加工的工作量.     

双槽钢耗能段偏心支撑框架耗能性能研究

为了研究螺栓连接双槽钢耗能段K形偏心支撑钢框架的耗能性能,分析耗能段与横梁的连接构造对偏心支撑钢框架性能的影响,采用有限元分析软件ANSYS对11个不同连接构造的试件进行了有限元模拟计算,分析了螺栓直径、横梁加固板厚度和螺栓中心间距3个参数对K形偏心支撑钢框架的强度、刚度、变形和耗能性能的影响。析结果表明,连接节点螺栓受剪破坏为脆性破坏,螺栓孔承压破坏为延性破坏;连接节点承载力高,耗能段能充分发挥耗能能力,适当的螺栓孔承压变形会使节点提供结构一定的塑性变形,提高结构耗散的能量。     

基于Pro/E的注塑模成型零件的充模及开模仿真

传统的注塑模具设计主要依靠模具设计师的直觉和经验,模具通常要经过反复的调试和修正才能投入生产,模具的设计周期长,成本高.利用Pro/E软件设计模具,可以通过模具的充模和开模仿真,检查所设计模具成型零件的合理性,减少模具设计周期,降低生产成本.以滑动器模具为例,介绍了模具成型零件的充模仿真和开模仿真的过程.     

螺栓球节点的CAD辅助设计与软件开发

结合网架(网壳)CAD软件开发,根据螺栓球节点各构件的几何约束条件和强度约束条件,提出了一种螺栓球节点设计的方法,根据螺栓直径和几何构造首先确定各构件的几何尺寸,然后综合考虑各构件的强度约束确定每种螺栓对应的最大允许拉力和最大允许压力.利用该法进行节点设计,在有限元分析确定各杆轴力和管径的基础上可将螺栓球节点各构件一次性确定,避免了试选和反复验算.并对螺栓球设计公式进行了修改,利用修改后的公式进行设计,不仅可大大减轻螺栓球节点的设计、绘图、加工的工作量,而且可使杆件类型大为减少.     

T10A钢冷镦模具强韧化的研究

本文为提高冷镦模的使用寿命,使强度、韧性、硬度得到较好地配合,对T10A钢冷锻模具进行了低温短时加热淬火组织形态和机械性能的研究,采用了球化退火后于750℃加热淬火,200℃回火,获得了片状马氏体和近40％的板条马氏体淬火组织.回火后硬度达HR_c58～60,韧性比现行工艺提高1.6倍,模具使用寿命提高近一倍.     

塑料模具设计与制造的计算机辅助教学

阐述了高等院校计算机辅助教学在模具开发中的应用情况,以电器外壳模具的设计与制造为例,介绍了利用现有软件对其进行模具设计、模流分析、仿真加工等的计算机辅助教学开发过程。