小直径厚壁管材变曲率弯曲回弹预测

为快速、准确地预测管材变曲率的弯曲回弹,建立变曲率弯曲回弹预测的解析模型.基于ABAQUS平台建立小直径厚壁管材变曲率弯曲成形及回弹数值模拟模型,通过试验验证了所建模拟方法的可靠性.将变曲率回弹问题转化为离散定曲率回弹问题进行研究,通过近似纯弯曲回弹实验,建立管材定曲率弯曲回弹前后半径之间的函数关系式,将变曲率弯管轴线双圆弧拟合逼近离散,针对离散化的回弹弯管进行G1连续拼接,依据轴线复杂程度,构建拼接修正函数,建立管材变曲率弯曲回弹预测解析模型.通过2个试验算例验证该解析模型能够有效预测小直径厚壁管材平面变曲率弯曲回弹.回弹的准确预测是有效控制弯管回弹缺陷的前提,用于指导后续模具型面修正,补偿回弹误差,保证弯管几何精度.     

先进高强度钢板弯曲类回弹特性的试验研究

随着先进高强钢板在汽车及航天航空领域的广泛应用,回弹导致的成形精度问题日益突出.为了获取先进高强钢的弯曲回弹特性,通过采用U形件回弹模型,针对600MPa级别的3种典型高强钢(DP钢、TRIP钢、HSLA钢)进行了回弹试验研究.实验结果表明:在相同变形条件下,TRIP钢弯曲回弹最大,DP钢次之,HSLA的弯曲回弹最小;不同工艺条件、不同材料性能参数对弯曲回弹呈单调的影响规律,而润滑条件对弯曲回弹的影响趋势并未出现一致性规律.     

船舶典型管路系统低噪声设计研究

针对船舶典型管路系统振动噪声控制涉及元件多、技术要求高和施工难度大等难题,提出一种综合考虑管路系统结构参数、流体性能和实船安装因素的低噪声设计方法。首先,采用传递矩阵法建立直管、弯管、法兰、弹性支撑、挠性接管等典型管路元件的传递矩阵,给出管路系统的固有频率和振动响应;其次,设计管路系统计算模型,通过ABAQUS有限元仿真得到挠性接管和弯管对管路系统的影响规律;最后,开展管路系统低噪声设计试验。仿真分析和试验结果表明,管路系统低噪声设计模型是有效的,并给出工程应用中挠性接管、弯管等典型管路元件低噪声安装的建议。     

管材数控弯曲回弹规律的有限元分析

回弹是管材弯曲卸载后必然发生的现象,并严重影响弯曲管件的精度和管材弯曲生产的效率.成形参数对管材弯曲卸载后的回弹有重要的影响.为了研究成形参数对回弹角的影响,基于弹塑性有限元软件ANSYS建立了管材数控弯曲及回弹的有限元模型,以不锈钢管弯曲及回弹过程为典型研究对象,实验验证了所建立的有限元模型的可靠性,并分析了部分工艺和材料性能参数对管材数控弯曲回弹的影响规律.结果表明:回弹角随弯曲角、芯棒与管壁间隙及材料硬化系数的增大而增大,随材料硬化指数的增大而减小.     

弯管元件机械阻抗研究

管路元件阻抗是管路系统振动和声学特性的表征，在管路系统减振降噪设计和计算中具有重要的用途。文章从弯管的振动方程出发，推导了弯管的阻抗计算表达式，并通过给定尺寸的弯管元件阻抗数值计算，分析了弯管相对于直管的机械阻抗差异以及参数变化对机械阻抗的影响。     

数控弯管的准确性和一致性研究

根据矢量弯管原理,利用Pro/ENGINEER Piping Design管道模块命令直接得到管路加工信息和下料长度,方便生产加工和检验;并结合回弹补偿及拉伸补偿的方法,对加工信息和下料长度进行修正,从而减少人工计算理论折弯参数的时间和试弯次数,提高生产效率,保证折弯管路的准确性和一致性。     

盘架管路弯管断裂原因分析

通过断口分析、化学成分分析和金相检验等方法对某盘架管路弯管的断裂原因进行了分析。结果表明:该盘架管路在生产过程中因非正常使用工具校形导致弯管根部存在较大的残余应力;另外,工具校形在弯管表面产生的机械损伤形成了应力集中,促进了裂纹的萌生;加之弯管焊缝热影响区晶粒粗大降低了该处材料的疲劳强度;上述因素综合作用最终导致弯管在耐久振动试验中于焊接热影响区的机械损伤处发生疲劳断裂。     

抽芯对H96薄壁矩形波导管绕弯成形回弹的影响

基于ABAQUS软件平台,建立了考虑弹性模量变化的H96薄壁矩形管绕弯回弹预测模型,模拟研究了考虑弹性模量随塑性变形的变化和不考虑弹性模量变化对回弹预测精度的影响,并试验验证了模型的可靠性.基于所建模型,模拟研究了抽芯参数对H96黄铜薄壁矩形管绕弯成形回弹角的影响规律及抽芯前后截面尺寸的变化规律.结果表明:采用变弹性模量的回弹预测模型可有效提高回弹预测精度14.9%;随着芯棒与管坯摩擦系数增大,回弹角减小;抽芯次数增加,回弹角先减小后趋于稳定;抽芯速度增大,回弹角先减小后趋于稳定;抽芯后的截面回弹有助于使各截面变化量趋于均匀.     

数控弯管机应用与技术要点研究

数控弯管机的应用技术一直都受到广泛的关注，尤其是当我国近几年来大量的引进外国先进的数控弯管机之后，数控弯管技术更是吸引来更多的目光，而在日常的应用中，人们总是喜欢将国内外的数控弯管机进行一定的对比，那么，不管是国内的数控弯管机还是国外的数控弯管机，在应用与技术要点上，到底需要注意哪些问题昵？接下来，本文就将针对这方面的问题，对数控弯管机的应用技术要点进行一个简单的分析。     

提高吊臂折弯精度的工艺措施

目的 分析影响吊臂折弯精度的因素、影响规律,进而找到提升吊臂板折弯精度的控制方法。方法 通过理论分析、数值计算、试验研究的手段,探讨材料回弹、残余应力、设备挠度补偿等对吊臂折弯精度的影响。结果 通过调整折弯行程,合理利用折弯机自带的挠度补偿装置、降低吊臂板原材料的内应力,可将吊臂的折弯合格率提升至99%及以上。结论 可以通过调整和控制回弹量、应用挠度补偿措施以及选择残余应力小的板材的方法来提高吊臂折弯精度。     

考虑弯曲效应的弯管高精确度模态分析

基于塑性理论和有限元软件ANSYS,考虑弯曲效应对各种不同材料参数、不同直径、不同弯曲半径和弯曲角度的弯管固有频率和振型的影响,建立了高精度弯管有限元模型进行模态分析,并利用实验结果进行验证.研究表明,考虑弯曲效应后的有限元模型计算结果更接近实验结果,特别是第一阶固有频率和振型的精度得到了提高,说明应用该模型可以得到高精度的弯管模态.     

工艺参数对AZ31B镁合金单点渐进翻边精度的影响

目的 以AZ31B镁合金板为研究对象,研究初始成形角、工具直径、成形温度及层间距对单点渐进圆孔翻边精度的影响规律。方法 使用有限元软件对2 mm厚的镁合金板材进行数值模拟,通过计算翻边直壁处的平均回弹量,得出不同工艺参数对单点渐进圆孔翻边直壁轮廓的影响规律。通过正交实验分析了交互作用下工艺参数对圆孔翻边直壁处平均回弹量的影响,通过极差分析确定了最优工艺参数组合,并通过实验对所得结果进行了验证。结果 随着初始成形角的增大、工具直径的增大、成形温度的升高及层间距的减小,圆孔翻边制件直壁处的成形精度提高,各因素按影响程度由大到小的顺序依次为:成形温度、初始成形角、工具直径和层间距。成形精度最高的工艺参数组合如下:初始成形角为30°、工具直径为10 mm、成形温度为275 ℃、层间距为0.5 mm。结论 采用仿真模型模拟单点渐进圆孔翻边过程具有较高的准确性,使用优化后的工艺参数得到翻边零件直壁区域的最小厚度以及平均回弹量与仿真结果误差均在3%以内,升高温度可以明显提高单点渐进圆孔翻边的制件精度。     

管道系统时域响应的传递矩阵计算方法

基于输流管道数学模型,通过构造傅里叶级数展开形式的时域响应函数,对传递矩阵方法（TMM）求解的频响函数进行Laplace逆变换,实现管路系统的时域瞬态响应的计算;通过待定系数方法,基于TMM求解的简谐激励下的频响函数,求解管路系统的时域稳态响应,解决Laplace逆变换计算稳态响应不稳定的问题。最后以包含直管、弯管及弹性支撑的管路系统和悬臂梁为例,验证计算方法的正确性,与ANSYS的计算结果对比表明,所述的计算方法具有较高的精度,可用于管路系统时域响应的计算和分析。     

高强钢板冲压成形的回弹规律与工艺参数研究

高强钢板冲压成形的回弹问题在很大程度上制约了其深入应用,合理的工艺是减少回弹的关键和有效途径之一.建立了曲面扁壳件冲压成形的有限元模型,基于正交试验法研究了工艺参数,包括压边力、摩擦系数、板厚以及拉深筋的布置方式对回弹的影响规律,采用普通钢板和高强钢板分别进行了冲压成形实验,并与数值模拟结果进行对比.结果表明,高强钢板冲压成形的回弹较大,但通过合理的压边力和拉深筋布置方式可以实现高强钢板冲压成形回弹的有效控制.     

缠绕式中空纤维膜组件强化膜两侧传质过程

对缠绕式中空纤维膜组件强化管程及壳程的传质过程进行了实验研究,比较了缠绕式与平直式中空纤维膜组件的传质性能,并考察缠绕角对缠绕式膜组件传质系数的影响.结果表明:相同雷诺数Re时,缠绕式膜组件的传质系数,无论管程或壳程,均为平直式膜组件的2倍以上;缠绕角对缠绕式膜组件的传质性能有重要影响,缠绕角小于45°膜组件的传质效果优于缠绕角大于45°的膜组件.     

用作弯管的管子壁厚的讨论

根据国家标准《工业金属管道工程施工及验收规范》ＧＢ５０２３５－９７中关于现场弯管用管子壁厚的有关规定，讨论了弯管前、后管子壁厚的关系，得到了如下结论：当设计选用的管子公称壁厚小于等于计算壁厚的１．１７６或１．１１１倍时，就不能使用壁厚公差为负偏差的管子来加工弯管；当壁厚公差符合产品标准规定，又符合规范对弯管壁厚要求按公称壁厚供货的可任意用作弯管的管子，其公称壁厚应为计算壁厚的１．２３５或１．３０７倍以上。     

基于相似理论的弯管流量计精度分析

文章以弯管流量计为研究对象,根据相似理论原理推导出弯管流量计实现相似准则的条件,利用FLUENT计算流体软件对弯管流量计在不同管径下的三维流场进行数值模拟分析。通过理论分析和数值计算,为大管径、高流速且无法进行实流实验的弯管流量计的测量精度提供数值依据。     

铝合金-聚合物复合层板弯曲回弹理论分析

针对铝合金-聚合物复合层板弯曲回弹问题,分析了复合层板弯曲过程表面层铝板及中心层聚合物的变形特征,建立了复合层板平面应变纯弯曲回弹理论分析模型.采用建立的模型预测了复合层板纯弯曲过程回弹角变化,并与实验结果进行了对比,分析了聚合物层厚度及铝合金板材力学性能对回弹的影响规律.结果表明:随着中心聚合物层厚度的增加,复合层板回弹角降低;随着表面层铝板强度的降低,复合层板回弹角减小.理论预测结果与实验结果一致,说明了本文推导的理论模型的可靠性.     

高温合金超薄板循环塑性本构模型适用性研究

高温合金具有优良的综合性能,是航空发动机高性能构件的首选材料.由于高温合金带材屈服强度高、壁厚超薄、回弹明显、构件成形精度难以控制,因此研究现有循环本构模型对于高温合金带材变形预测的适用性具有重要意义.基于循环剪切实验,研究了不同循环塑性本构模型(Armstrong-Frederick(A-F)模型、Yoshida-Uemori(Y-U)模型和the anisotropic nonlinear kinematic(ANK)模型)对高温合金超薄带材循环塑性变形响应的表征效果.同时,通过U形弯实验和有限元仿真结果的对比,分析了不同屈服准则(Hill48,Barlat89和YLD2000-2d)结合不同循环塑性模型对于回弹预测的影响.结果表明,采用Y-U模型对高温合金超薄板循环塑性变形行为的表征能力最好,A-F和ANK模型次之.采用Y-U模型对回弹的预测精度高于各向同性模型和A-F模型,而屈服准则对回弹预测精度的影响不大,采用基于Hill48和YLD2000-2d屈服准则的Y-U模型,回弹预测误差可以控制在5％以内.     

宽板大曲率半径纯弯曲回弹量理论分析

针对各向异性板料的大曲率弯曲回弹问题,建立了服从Hill屈服准则和指数强化模型的平面应变纯弯曲的回弹理论模型。应用该模型计算了Numisheet’2002无约束柱面弯曲回弹的考题,与实验结果和其它理论模型计算值的对比表明,模型的回弹结果与实验值很接近,其精度优于其它算法。同时还表明,屈服准则的选取对预测板料回弹量有着较大影响,而强化模型的影响则不是很显著。