耦合作用下的扁挤压筒有限元分析

由于扁挤压筒同时受到内压，预紧，热载荷作用，因此有必要考虑内压-预紧-热载荷的耦合作用。本文运用ANSYS分析软件，利用物理环境分析法建立了三层套组合式扁挤压筒内压-预紧-热载荷耦合有限元模型。模拟结果表明热应力的存在对扁挤压筒的等效应力分布影响较大，可以有效地降低内层套的最大等效应力值，但是扁挤压筒的应力分布形式并未改变，为进一步优化扁挤压筒结构尺寸、装配条件提供参考。同时表明了物理环境分析法分析耦合效应的可行性。     

扁挤压筒的应力及变形分析

应用大型有限元分析软件ANSYS对多层预紧扁挤压筒的等效应力、接触压力及变形进行分析 ,并对多层预紧扁挤压筒与同尺寸整体式扁挤压筒工作状态下的应力分布进行比较 ,为扁挤压筒的优化设计提供依据     

多层套扁挤压筒的热-力耦合有限元分析及结构优化

基于ANSYS软件,采用间接法对多层套扁挤压筒进行了热-力耦合数值模拟,分析了扁挤压筒在内压、预紧力及热载荷作用下的温度场和应力场;通过正交实验法,分析了工作内压、过盈量、衬套数、内孔尺寸、整体尺寸及材料对扁筒中热应力的影响。结果表明:各层套的温度分布不均匀,呈现出由外衬套向内衬套增大的趋势,且外层的温度分布比内层与中层均匀;热应力的存在使扁筒的等效应力更均匀;增大工作内压和过盈量会使扁筒的等效应力和接触应力均增大;选取三层套、合适的内孔和中衬的尺寸以及经济合理的模具材料更有利于提高筒的装配效果和降低其等效应力。模拟分析获得了较为合理的工艺参数,为优化扁筒的结构设计和装配提供了参考依据。     

球磨机筒体中空轴处连接螺栓疲劳寿命预测

球磨机筒体中空轴处连接螺栓在固定中空轴时承受长时间的疲劳荷载和不断变化的力和应力，其耐久性、强度和韧性是球磨机正常运行的前提。连接螺栓构件的受力载荷较为复杂，导致其疲劳寿命预测难度较大。为此，提出球磨机筒体中空轴处连接螺栓疲劳寿命预测。通过对工作荷载与预紧力计算螺栓整体荷载情况，分析应力分布和疲劳极限应力幅分布，探究连接螺栓受力情况；利用神经网络模型，设置神经元数量、权值与阈值矩阵；利用遗传算法优化网络模型，完成网络权值与阈值优化；通过正向与反向传播操作训练神经网络，设置误差传递函数，减少网络输出误差，得到最终预测寿命值。实验结果表明，所提方法收敛速度快，预测结果和实际寿命较为接近，为球磨机正常运行提供有效保障。     

考虑表面加工的疲劳缺口系数研究与应用

应力集中与表面加工对疲劳强度有着显著的影响,在结构疲劳强度的估算中,起着重要的作用.通过对45钢疲劳缺口系数试验研究的数据分析,确定了应用Lipson-Juvinall公式计算考虑表面加工的疲劳缺口系数,与实际情况更相符.局部应力应变法应用于高周疲劳时,必须考虑表面加工与尺寸等因素对疲劳强度的影响,由此文中将考虑表面加工的疲劳缺口系数应用于修正Neuber法,计算应力集中部位的局部应力应变.并对应变寿命曲线作以修正,大大提高了局部应力应变法估算高周疲劳寿命的精度.     

扁挤压筒结构参数优化及分析研究

本文应用有限元法对过盈装配扁挤压筒的结构参数进行了系统的分析。获得了不同装配参数下 ,扁挤压筒在装配后及工作时的内部应力分布和最大等效应力的变化规律。以扁压筒在装配和工作状态下的最大等效应力值同时最小 ,并小于材料的许用应力为目标函数 ,对扁挤压筒的结构参数进行优化。通过参数优化 ,获得最佳的结构参数 :内套外径尺寸、中套外径尺寸、内中套过盈量、中外套过盈量。分析结果对扁挤压筒的设计和制造具有重要参考价值     

扁挤压简结构参数优化及分析研究

本文应用有限元法对过盈装配扁挤压筒的结构参数进行了系统的分析.获得了不同装配参数下,扁挤压筒在装配后及工作时的内部应力分布和最大等效应力的变化规律.以扁压筒在装配和工作状态下的最大等效应力值同时最小,并小于材料的许用应力为目标函数,对扁挤压筒的结构参数进行优化.通过参数优化,获得最佳的结构参数内套外径尺寸、中套外径尺寸、内中套过盈量、中外套过盈量.分析结果对扁挤压筒的设计和制造具有重要参考价值.     

一种受循环内压厚壁圆筒的疲劳强度设计准则

本文利用 Sines方法将脉冲循环内压厚壁圆筒的多向应力问题转化为等效的单轴循环应力 ,再利用 Soderberg疲劳理论提出了一种包含了应力集中系数、尺寸系数和零件的表面加工系数、工作介质系数在内的脉冲循环内压厚壁圆筒疲劳强度设计准则。并用本文公式计算了受脉冲循环内压自支撑端向载荷厚壁筒的疲劳极限压力 P0 ,其计算值与文献 [3 ]中的实验值非常吻合 ,其最大相对误差为 1 0 .8%。同时还得到了受脉冲循环内压自支撑端向载荷厚壁筒疲劳极限压力的计算值与没有轴向力的脉冲循环内压厚壁筒疲劳极限压力计算值的差不大等结论     

钢丝缠绕筒体的设计计算

本文在忽略简体端部影响的前提下,分析缠绕筒体的设计原理、最佳设计概念、程序及预紧系数与最佳设计的关系;还给出了考虑筒体端部影响时,筒体变形及应力的校核计算公式。     

大型铝挤压机扁挤压筒有限元分析

建立了扁挤压筒三维模型,应用有限元法进行了热-结构分析,结果显示内衬在过盈预紧力、热载荷与工作内压作用下,外壁在圆周方向上呈长圆形,内壁水平轴向各节点与垂直轴向各节点沿挤压方向变形具有分段性特征;内壁圆弧处的受力过渡区极易出现应力高值,内壁直边段的等效应力值沿挤压方向明显分为两段,分段位置接近挤压筒全长二分之一,内壁圆弧处的各等效应力等值面几乎平行。     

预腐蚀疲劳寿命影响系数模型研究

针对腐蚀环境下飞机结构疲劳寿命评定问题,研究了恒幅应力水平下的地面停放预腐蚀影响系数C模型，根据统计分析推导出C曲线的关系式;疲劳试验数据分析结果建立了预腐蚀影响系数C模型.结果表明，随着腐蚀时间的增加,疲劳寿命影响系数C不断下降;同一时间下,应力水平S高,影响系数C大;应力水平S低,影响系数C小；在一定的腐蚀疲劳条件(时间、应力水平)下,可求出任一给定可靠度p时的Cp值和疲劳寿命预测值.     

巨型压机C型机架的疲劳综合系数修正计算

应用名义应力法估算巨型压机C型机架的疲劳寿命时,疲劳综合系数是关键参数。基于疲劳模拟试验原理和相似性准则,建立缩小的相似模型。在此基础上,同时考虑实际零件的应力集中、尺寸和表面加工的相互影响,推导出拉伸作用下的疲劳综合系数修正表达式。利用新表达式分析和计算缺口试样的疲劳寿命,与测试结果基本一致,并通过对两种系数修正结果的对比,进一步说明经新表达式修正后效果更好。运用此计算式可方便地得到C型机架疲劳综合系数,可为其疲劳寿命评估提供参考。     

扁挤压筒设计

采用扁挤压筒挤压大型宽幅薄壁型材是一种非常有效的方法，它可以实现用高比压挤压大挤压系数，大宽厚比的薄壁宽幅型材。由于扁挤压筒需要在高温、高压、高摩擦等十分恶劣的条件下工作，应力状态十分复杂，而且局部拉应力很大，因此很容易在危险断面产生破裂。为了改进扁挤压筒设计，提高内套强度，通过在扁挤压筒优化扁孔参数基础上对不同比压、不同过盈量的扁挤压筒进行了分析，获得了各种不同情况下扁挤压筒等效应力数值，并给出优化扁挤压筒几何参数及结构。     

钢带缠绕预应力模具缠绕层数的确定方法

采用钢带缠绕预应力模具,可有效提高模具的强度、刚度。确定缠绕层数是设计钢带缠绕预应力模具的关键问题之一,对建立缠绕张力计算公式具有重要作用。文章将缠绕对象简化为厚壁圆筒,基于拉美公式和强度理论等,建立了钢带预应力缠绕模具的缠绕层数确定方法。通过VC++设计了用户计算应用程序,实现了缠绕层数的自动计算。通过3个实际算例,分别比较了缠绕模具与组合预应力环模具的外形尺寸;脆性材料模芯与塑性材料模芯缠绕层数;塑性材料模芯的缠绕层数随其许用强度的增加的变化规律。其结果表明,该文建立的钢带缠绕预应力模具缠绕层数确定方法是可行的,钢带预应力模具具有比组合模具更为优越的性能。     

预应力钢丝缠绕厚壁缸筒三维模型和平面应力模型分析

本文给出预应力钢丝缠绕有限元分析的三维模型和轴截面平面应力模型两种模拟方法。以80MPa内压的50MN预应力钢丝缠绕液压缸为算例进行有限元模拟,将钢丝层简化为六层圆筒,分别施加预应力和边界条件,两种模型均能得到相同的计算结果。但轴截面平面应力模型计算效率更高,结果更容易收敛。在求解方法处理上,将各钢丝层预应力按一个载荷步施加;将每层钢丝载荷工况定义为一个载荷步文件,后一载荷步文件删除前一载荷步载荷,采用载荷步文件法求解,按工况组合的方法将这些载荷步计算的结果叠加在一起;以及采用多载荷步方法计算。三种方法得到了相同的结果。     

确定圆截面轧扁平均摩擦系数的试验方法

建立了圆截面轧扁时平均摩擦系数的推算方法；运用开槽法制作试样，研究设计了圆截面轧扁时平均摩擦系数测定的实验方法；进行了试验验证，取得了试验条件下的平均摩擦系数；在此基础上，总结出关于圆截面轧扁时摩擦系数的变化情况；研究工作对圆截面轧扁的定长轧制具有指导意义。     

螺栓连接预紧力对结构疲劳性能的影响

针对螺栓连接预紧力对疲劳寿命的影响,首先基于有限元法分析结构的承载能力和抗变形能力,提取了结构单元节点应力张量,再通过应力组合转换及2种应力修正（Goodman和FKM）方法,基于雨流分析法和Miner累计损伤准则,对在复杂外载荷作用下的航空发动机冷端螺栓连接结构进行疲劳寿命预测。结果表明:通过螺栓预紧载荷的合理选取,可将材料的疲劳寿命提高近5.8%,寿命统计循环周次提高约4.5×105次,预紧载荷存在最优值,可为航空发动机连接结构稳健设计确定提供有效手段。FKM方法相比于Goodman方法,统计的最佳疲劳寿命循环周次下降0.6%,具有更高的安全裕度。     

相对宽展公式在生产中的应用与探讨

采用Z·乌萨托夫斯基相对宽展系数公式计算轧件宽度,关键是确定出正确的轧件断面积和宽展系数修正系数,将理论计算值和现场收集的参数进行分析比较,确定出了各架次宽展系数修正系数值,依托该公式编制的轧制程序表应用到生产中取得了满意的效果。通过对圆孔型的几何解析归纳总结出了圆孔型中红坯断面积的近似计算公式,与CAD作图法求出的面积基本一致。     

The effect of 3D and 2D deformations on flattened wires

To investigate the effect of 3D and 2D deformations on flattened wires, the effective strain fields of flat rolled and sidepressed wires are predicted using the combined finite and slab element method (FSEM) and two-dimensional finite element method (TDFEM), respectively. The validity of the calculated strain fields are verified using the Vickers microhardness test. Utilizing the calculated strain fields, the strain inhomogeneity of the flat rolled and sidepressed wires are investigated. To assess the effects of height to width ratio and frictional condition on the strain inhomogeneity, an inhomogeneity factor (IF) is defined. The results show that for both the flat rolled and sidepressed wires the strain inhomogeneity is increased with increasing the height to width ratio and friction factor. Moreover, for a specific height to width ratio and frictional condition, the strain inhomogeneity of flat rolled wire is lower than that of sidepressed wire.     

高槽满率绕组专用窄矩形截面电磁线拉拔均匀性研究

针对小型轻量化汽车驱动电机的高峰值扭矩和高持续功率要求,对槽满率电机绕组专用窄矩形截面电磁线拉拔成形过程中截面塑性变形均匀性控制进行研究,运用有限元软件对铜扁线拉拔过程进行了建模仿真,验证了多道次成形方案的可行性。研究结果表明:在特定的长宽比下圆角处变形程度远大于窄边处,窄边也大于宽边处,为了解决横截面金属塑性流动不均匀的问题,采用控制变量法,通过优化拉拔模的拔模角和定径带长度,并引入不均匀系数N表征坯料变形的均匀程度,最终获得截面变形较均匀的工艺参数与模具结构参数组合,为企业生产窄矩形截面铜扁线提供工艺参考。