双层球形容器整体液压胀形有限元数值模拟

本文基于弹塑性大变形三维非线性有限元和间隙接触元，首镒对棱台型双层无间隙球形容器无模胀球成型过程进行了较全面的数值模拟，得到了内外层球壳板面主形规律和胀球过程中不同位置处法向接触力的大小与分布规律，卸载后的间隙分布及贴合情况，内外层壁厚的变化规律。     

薄壁管件胀形液压机关键技术的研究

介绍了薄壁管件胀形液压机的胀形原理、液压系统设计及其关键技术。阐述了薄壁管件胀形液压机高压介质的产生和轴向同速推制的关键问题,分析了乳化液充液和增压器增压过程。     

钢制变直径容器无模液压胀形实验研究

提出采用无模液压胀形工艺制造钢制变直径容器;设计了,三种胀形预测壳体结构,包括球瓣式、双锥台式、双锥台加圆柱式结构,并进行了液压胀形实验;测得壳体变形过程中不同部位的应变变化,分析了不同结构壳体的变形规律,壳体焊缝对成形的发生和发展有一定影响,但双锥台式结构在变形过程中出现起皱并随胀形的继续而消失,三种壳体成形后外形略有不同,但均较为饱满,无残留起皱现象,说明采用该工艺制造变直径容器可行,且可根据具体工艺要求和制造条件选择壳体结构方案,以达到最佳实用效果。     

汽车桥壳液压胀形工艺的研究及最新进展

介绍了半滑动式液压胀形的基本思想以及小型汽车桥壳的液压胀形工艺过程,在普通液压机上试制出模拟样件。提出了钢管胀压成形工艺,先将两端缩径的管坯进行液压胀形得到轴对称的预成形管坯,再对其内部充液（水）并用模具压制成形,并试制出胀压成形桥壳样件。与液压胀形样件比较表明：胀压成形样件轮廓清楚,桥包部分过渡小圆角贴模性好,壁厚减薄量小,成形液压力低。     

球形容器液压胀形计算机模拟系统的开发

针对球形容器液压胀形工艺的特殊要求开发了专用的微机版计算机模拟系统,主程序采用弹塑性非线性有限元程序,专门开发了前后处理程序。本文主要介绍了该模拟系统的前后处理程序设计。     

多面壳体液压胀球过程 的有限元分析

应用ADINA有限元程序对直径为1米的不锈钢球内接多面壳体液压胀球过程进行了分析。得到了多面壳体在施加内压力情况下的变形过程,其结果与实验结果相吻合,证实了壳体胀形过程中焊缝变形的三个阶段。     

圆板液压胀形件失稳变形理论和其顶点极限应变的预测

本文依据最小变形能量原理，分析了板料液压胀形件的失稳变形机制；并在此基础上，提出了圆板液压胀形件顶点的极限应变预测方法。采用作者新近提出的正交异形非二次式屈服函数，对一些正并异性板进行了应用；结果表明，预测结果与试验结果基本一致。     

压力容器用拱形膜片液压胀形工艺的有限元模拟

为了探究拱形膜片的加工工艺对膜片成型精度(特别是拱高)的影响,本文采用有限元模拟法研究了一种正拱带槽形膜片(泄放口径100 mm,厚度0.5 mm,刻槽0.2 mm)的液压胀形过程,分析了加载压力、加载速度、加载路径、夹具圆角等因素对拱高的影响规律.结果表明:随加载压力上升,拱高呈线性增加;随着加载速度减小,拱高略有降...     

圆管液压胀形过程的实验分析

圆管通过液压成形的方法可以被加工成异型截面管,本文选择了中腰鼓异型截面管为研究对象,根据变化不同的液压参数,实现对管子形状的控制,找到了一条符合要求的加载路径,为生产这类零件提供了实践参考.     

Experimental investigation and numerical simulation of large-sized aluminum tube extrusion forming

Large-sized aluminum tube has big section effect, aspect ratio and thin thickness, so that the extrusion technology is complex and the large specific pressure is generated in extrusion cavity. The temperature variation and velocity effect is difficult to control. The extrusion forming of large-sized aluminum tube was researched and simulated. Three-dimensional thermo-mechanical coupled finite element model was constructed and appropriate boundary conditions were given out. The results show that large-sized aluminum tube can be formed by isothermal extrusion through controlling the extrusion velocity and founding the relationship between extrusion velocity and extrusion temperature.     

泡沫铝填充6082-T6铝合金圆管构件轴压力学性能

薄壁金属构件与吸能泡沫材料组合形成的复合构件具有优越的耗能性能,本文将泡沫铝填充至6082-T6高强铝合金圆管中作为建筑结构中的耗能复合构件。为获得泡沫铝填充6082-T6铝合金圆管在轴压荷载下的响应特征、破坏机理及耗能性能,进行了20组不同径厚比和高径比的铝合金空管以及泡沫铝填充复合管的轴压试验。构件表现出3种破坏模式:劈裂破坏、叠缩劈裂破坏、叠缩劈裂+不规则变形破坏。填充泡沫铝能够有效改善构件在轴压荷载下的变形能力,避免其发生不规则变形破坏,并提高构件耗能能力。基于有限元分析平台LS-DYNA提出了合理的有限元建模方法并开展了参数分析,结果表明:构件峰值承载力与吸能能力均随壁厚和管径的增大而增大。当高径比增大时构件在轴压荷载下发生失稳破坏,而填充泡沫铝后构件发生失稳破坏的临界高径比增大。     

铝/钢双金属管电磁缩径数值模拟

为指导实际双金属管精确成形工艺,基于LS-Dyna对铝/钢双金属管电磁缩径连接进行了结构场-电磁场耦合的有限元数值模拟,研究了内外管壁厚比值、内外管间隙、放电电压以及芯模对成形质量的影响规律.结果表明:内外管壁厚比值过小易引起内外管连接不紧密,比值过大易导致内管凹陷和外管开裂;随着放电电压增大或内外管间距的减小,外管缩...     

球底筒形件主动径向加压充液拉深的数值模拟

基于低塑性、大高径比铝合金板材零件成形需求,提出了主动径向压力充液拉深新技术.通过数值模拟方法,对5A06铝合金球底筒形零件主动径向加压充液拉深成形过程进行了研究.采用基于LS-DY-NA3D内核的动态显示分析软件ETA/Dynaform5.5,根据成形工艺的特殊性,提出了液压载荷施加方法;依据球底零件变形时悬空区大小和曲率半径确定了合理的加载路径,并分析了主动径向压力和液室压力对零件成形过程和零件壁厚分布的影响,讨论了成形过程中出现的缺陷.研究结果表明,采用合理匹配的主动径向压力和液室压力加载路径,可有效地降低板料成形时的径向拉应力,抑制零件球底部的过度减薄,显著提高铝合金球底零件的拉深极限.     

Fracture prediction in non-isothermal viscous pressure bulging of aluminum alloy sheet using ductile fracture criterion

The failure of AA3003 aluminum alloy sheet metal was predicted for non-isothermal viscous pressure bulging (VPB). Utilizing the coupled thermo-mechanical finite element method combined with ductile fracture criterion, the calculations were carried out for non-isotherm VPB at various temperatures and the influences of the initial temperature of viscous medium on failure mode of bulge specimens were investigated. The results show that the failure modes are different for the non-isothermal VPB with different initial temperatures of viscous medium. For the non-isothermal VPB of AA3003 aluminum alloy sheet with initial temperature of 250 ℃, when the initial temperature of viscous medium ranges from 150 to 180 ℃, the formability of sheet metal can be improved to a full extent. The validity of the predictions is examined by comparing with experimental results.     

匀速流体横掠管束的流场数值模拟

采用标准k-ε模型对速度分布不均匀气体流经顺排和错排管束的流场进行了计算机数值模拟,SIMPLE算法求解速度场和压力场的耦合,方程离散采用二阶上风格式,管箱进口处气体速度假设符合二次曲线分布,研究不同排列方式管束对气流的影响.结果表明,对于顺排管束,经过5排管子,流速就可达到比较均匀;对于错排管束,由于对流体的扰动加强,只要经过4排管子,流速就趋于均匀;当管束的横向和纵向节距变大时,对流体的扰动减弱,气流需要经过更多排管束,速度才能达到均匀;在管箱顶部和底部,由于流体速度高,管束容易被磨损.     

铝合金三维铣削加工的有限元模拟与分析

针对铝合金材料7050T7451的铣削加工，将刀具视为刚体，前刀面和切屑间的摩擦定义为材料流应
力的函数，采用商业有限元软件DEFORM3D，建立了能够反应实际铣削状态的三维铣削模型.利用该模型模
拟了切屑的形成过程，获得了与实际切屑相似的屑形.通过分析铣削过程中的三维铣削力的变化，揭示了
刀 屑的接触长度.对应力、应变和切削温度分布的分析表明，应力主要集中在第一剪切区，而应变和温
度的最大值在刀 屑接触面上.     

内环肋管道中湍流流动与换热的数值模拟

摘要：采用K-ε模型和壁面函数法对内环肋管道的湍流流动和换热进行了数值模拟．全面分析了流动特性对换热的影响，包括阻力因子和换热系数随雷诺数、肋高比和肋距比的变化关系．结果表明，努谢尔特数随雷诺数的增大近似线性增大，在肋高与管径之比为0.04～0.12，Re=20000～70000内，肋间距与管径之比为8时，阻力系数与努谢尔特数将达到最大．从而得到确定内环肋管道换热规律的重要依据．     

基于Matlab/Simulink的液压挖掘机液压系统仿真分析

针对液压系统仿真模块问题,结合液压系统数学建模方法,利用Simulink建立液压元件仿真模型。以一缓冲功能液压系统为例,运用建立成功的模型对液压系统进行仿真分析,通过仿真结果测试液压系统原理是否合理,达到提高设计效率和验证设计是否正确的目的。     

Design and dynamic simulation of hydraulic system of a new automatic transmission

A new hydraulic system of a novel automatic transmission (AT) was designed. The dimension and structure of valves and cylinders were designed by theoretical calculation. The dynamic simulation model of hydraulic system of AT was established by ITI-SimulationX. Simulation results and theoretical design results were compared to confirm the simulation model. Based on the confirmed simulation model, the simulation results of pressure and flow of the hydraulic system were analyzed. The dynamic simulation method is very helpful for designing and analyzing the performance of hydraulic system and further optimization design. The theoretical design method and dynamic simulation model are feasible for the real industrial applications. The research results can be used in hydraulic system design and optimization. Foundation item: Project(911901204) supported by Youth Innovation Foundation of Beijing University of Aeronautics and Astronautics