铆螺母安装过程仿真建模及锁紧力矩衰退规律研究

铆螺母是一种新型紧固件,现已广泛应用于汽车、航空和建筑等领域。基于ABAQUS有限元仿真软件建立了铆螺母安装与失效过程的三维有限元数值仿真模型。结合仿真分析以及试验研究,分别探究了铆螺母变形区厚度对紧固件安装成型规律影响,以及收口工艺参数对锁紧力矩的影响规律。结果表明,变形区厚度为0.44 mm时铆接结构的轴向拉拔力最大,并且能够紧密贴合被连接件。此外,采用矩形收口能够保证铆螺母获得比较均匀的径向变形,并且获得足够的锁紧力矩。并且开展了锁紧力矩衰减实验,探究了收口后铆螺母多次使用后的力矩衰减规律。开展了铆螺母变形区厚度与收口形式对结构的力学性能影响研究,对此类紧固件的设计制造具有一定的参考意义。     

高锁螺母收口、装配及松动过程有限元分析

针对UNJ螺纹高锁螺母开展了有限元建模方法研究,编写了可生成结构化网格的建模程序,并建立了精细的有限元网格模型。对高锁螺母的收口过程、装配过程及受到横向载荷下的松动行为进行了有限元仿真,并通过拧紧试验对仿真得到的锁紧力矩值进行了验证。仿真结果表明：在一定收口量范围内,高锁螺母的最大径向位移量以及锁紧力矩均与收口量近似满足线性关系,且随着收口量的增大,最大径向位移量与锁紧力矩均增大;高锁螺母的锁紧力矩越大对应防松性能越好,然而收口量对防松性能存在最优值,当收口量超过最优值后,继续增大收口量对防松性能的提升效果并不显著。     

TC4自锁螺母小直径螺纹攻丝过程有限元模型的建立及验证

针对钛合金自锁螺母小直径内螺纹加工容易出现刀具磨损、排屑较难等问题,在直槽和螺尖2种丝锥SolidWorks软件建模基础上,基于ABAQUS软件建立了钛合金TC4攻丝过程有限元仿真模型。考虑到攻丝过程有限元仿真网格数量过大,采用工件局部模型。当工件高度略大于一个螺距P时,对工件圆心角分别为90°、15°和1.5°的攻丝过程有限元仿真进行了对比,结果表明,工件圆心角为15°时的仿真牙型精度高,能避免工件出现缺陷现象。对实际攻丝获得的切屑形态及内螺纹区域金相分析,验证了有限元仿真模型的有效性。通过仿真获得的内螺纹区域应力应变、主切削力(切向分力)和扭矩解释了内螺纹牙底容易出现不连续及过切缺陷的原因。     

盲孔镶嵌自锁螺母锁紧力矩仿真及试验研究

为了探究盲孔镶嵌自锁螺母锁紧力矩的影响规律,确定工件材质和收口量,通过有限元仿真分析,研究不同收口量下盲孔镶嵌自锁螺母的锁紧力矩.根据中国航空工业第六○二所企业标准Q/16S 510—2015,确定理论最佳收口量,得到收口量对锁紧力矩的影响曲线,并进行分组试验,对比了材料分别为30CrMnSiA和GH2132时,尺寸规...     

自锁螺母收口夹具的设计

针对非金属嵌件自锁螺母收口时容易产生裂纹、非金属嵌件滑动等质量问题,基于多年加工实践经验,设计了自锁螺母收口夹具,有效地解决了自锁螺母的加工问题。该设计有很强的实用价值。     

ABAQUS二次开发在自冲铆接模拟中的研究

在汽车白车身连接技术中,自冲铆接占据着重要的地位.基于ABAQUS有限元软件建立自冲铆接仿真模型.采用Python脚本语言和RSG功能对ABAQUS软件的前后处理模块进行二次开发,建立参数化建模的人机界面,有效简化建立模型的繁琐过程.通过对不同头高参数和底层板厚度的模型进行仿真与试验,验证仿真模型的准确性.研究结果表明:提高头高参数和底层板厚度都能够增加薄板搭接的铆接接头剩余厚度.     

ABAQUS二次开发在自冲铆接模拟中的研究

在汽车白车身连接技术中,自冲铆接占据着重要的地位.基于ABAQUS有限元软件建立自冲铆接仿真模型.采用Python脚本语言和RSG功能对ABAQUS软件的前后处理模块进行二次开发,建立参数化建模的人机界面,有效简化建立模型的繁琐过程.通过对不同头高参数和底层板厚度的模型进行仿真与试验,验证仿真模型的准确性.研究结果表明:提高头高参数和底层板厚度都能够增加薄板搭接的铆接接头剩余厚度.     

气瓶热旋压成型的数值模拟

以气瓶为研究对象,针对其所用材料PCr Ni3Mo VA的成型特点,利用UG8.0作图软件建立成型过程的有限元数值模拟模型,运用塑性成型分析软件DEFORM对旋压收口过程进行数值模拟分析,以研究气瓶成型过程中应力应变、旋压力、温度和壁厚的变化规律。通过相同工艺参数条件的实际热旋压成型试验对比,表明有限元数值模拟结果与实际成型结果基本吻合。     

基于ABAQUS的表面微织构刀具切削钛合金仿真研究

利用有限元软件ABAQUS构建钛合金切削过程的二维仿真模型,通过钛合金切削试验验证模型的正确性。对微织构刀具切削钛合金的过程进行仿真,与无微织构刀具切削钛合金的仿真进行对比分析,研究了微织构刀具应力分布、切削力的变化规律以及对等效塑性应变的影响。仿真研究表明,微织构的存在对切削过程中刀具的应力分布有积极的改善作用,可以降低切削力,减少塑性应变。     

ABAQUS二次开发在切削钛合金仿真中的应用

基于ABAQUS有限元软件,采用Python脚本语言对ABAQUS前处理模块进行二次开发。通过对ABAQUS二次开发途径的讨论,开发了钛合金切削模拟的Python脚本程序。该程序界面友好、可操作性强,使用户能够根据切削钛合金的实际参数创建仿真模型。该方法不仅提高了分析效率,而且为用户提供了便捷的分析设计平台。通过所开发的程序创建模型,分析了切削深度对钛合金切削中主切削力的影响,验证了该项功能的可行性,为后续研究不同的切削用量对主切削力的影响奠定了基础。     

基于晶体塑性理论的钛合金疲劳寿命预测

钛合金是航空航天及船舶制造领域的重要材料。为研究钛合金在拉伸载荷作用下的疲劳寿命,突破传统宏观有限元方法,在介观尺度上基于晶体塑性理论,对钛合金进行仿真。应用Neper与ABAQUS软件,建立Ti-5553钛合金材料的晶体塑性有限元模型,对其应力仿真结果进行分析。结果表明,模型中的最大等效应力为476.6 MPa,最小等效应力为69.95 MPa。将仿真结果导入Fe-safe疲劳分析软件,对钛合金材料的疲劳寿命进行预测,得到疲劳寿命计算结果为229 567次。     

数控螺母收口机控制系统设计

分析了数控螺母收口机的工作要求,并根据要求利用FX3U系列PLC,MR-J3A系列伺服系统及触摸屏构建了设备的绝对位置控制系统,实现了上料、收口加工过程的全自动化.大大提高了自锁螺母收口自动化水平和生产效率.     

6201轴承压装/滚压收口装配工艺仿真

针对6201轴承建立了轴承压装/滚压收口工艺分析的有限元模型,对轴承压装、收口、拉脱全过程进行了仿真分析,预测了收口后轴承与壳体的应力应变和径向位移分布情况,计算了收口后的收口正压力和拉脱力随时间的变化曲线,分析了材料参数对收口正压力和拉脱力的影响。     

O形管辊弯成型有限元仿真与孔形优化设计

根据O形管成型的轧辊配辊方案和辊弯成型的机组参数,建立了符合实际工况的有限元仿真模型,并应用ABAQUS进行了全流程成型仿真;通过仿真成型截面和长边中点在Y方向位移量的分析,采用减小圆角区域与长边接触区域的孔形尺寸和增加X方向的孔形尺寸的方案对原轧辊的7~10道次的孔形进行了优化设计;对优化后的方案进行了仿真分析和生产验证。结果表明:有限元仿真能够预测辊弯成型的生产缺陷,并能对轧辊孔形设计提供有益的参考。     

GH4169外螺纹滚压过程ABAQUS有限元仿真模型建立及验证

为深入揭示GH4169外螺纹滚压成型机理,利用ABAQUS建立其外螺纹滚压过程有限元仿真模型并进行实验验证。滚压过程中,滚丝轮和圆柱形工件间的接触区域不断发生变化,属于复杂接触类型。为此,较为详细地介绍有限元模型建立过程中的材料本构模型、求解类型、网格划分及自适应网格、接触及边界条件等关键技术,利用能量法、外螺纹成型样貌以及最大径向力验证了该仿真模型的有效性。     

整体CBN刀片铣削钛合金时的刀具损坏有限元分析

利用ABAQUS有限元仿真软件对钛合金粗加工进行了铣削仿真,采集仿真结果中的切削力,重新建立整体CBN刀片的三维有限元模型,将采集的切削力施加在CBN刀片的模型上,分析刀片的损坏情况。结果表明:CBN刀具切削钛合金时,当切削深度大于3mm时,刀尖圆弧容易发生崩刃,刀具的切深线附近容易发生脆性破损。     

硬锁螺母螺纹连接研究

应用接触力学基本原理,通过有限元方法对硬锁螺母螺纹连接进行研究,仿真求解不同凸螺母偏心距、不同螺母锥面锥度的硬锁螺母所产生的附加摩擦力矩,分析凸螺母偏心距和螺母锥面锥度对防松能力的影响.同时对硬锁螺母螺纹连接的强度进行分析,并给出了具体设计参数.研究结果可以为螺栓连接的防松提供技术参考.     

航天工况下滚珠丝杠副的有限元分析

结合航天工况下滚珠丝杠副的国内外研究状况,建立了滚珠与螺母滚道及丝杠滚道的分析简化模型和接触有限元模型.基于ABAQUS隐式动力学,对滚珠丝杠副的接触变形进行弹塑性仿真,用有限元接触分析结果验证了分析简化模型的合理性,具有一定的理论价值和重要意义.     

基于ABAQUS的钛合金切削有限元分析

基于弹塑性的有限元理论建立了钛合金的二维切削模型,运用通用有限元软件ABAQUS对钛合金的切削加工过程进行了非线性的热．弹塑性仿真分析。研究了切削中涉及到的有限元网格模型、材料本构关系、刀-屑间摩擦和材料失效准则等关键技术,得出了切削中的材料表面应力应变和温度分布,为钛合金的切削工艺优化提供了一种方法。     

个性化唇侧自锁托槽的设计与有限元分析

为克服传统标准化设计方法造成的唇侧自锁托槽不匹配和对牙齿三维控制力不可调问题,进行个性化唇侧自锁托槽的新型设计与快速成型。结合逆向工程技术与Pro/E三维软件建模技术,完成与患者牙齿唇侧面高度匹配的个性化托槽基座模型和控制力可调式装置的设计。用Ansys Workbench有限元分析软件对所建立的托槽装配体模型进行有限元结构静力学分析,验证结构的静力学强度。将满足设计要求的自锁托槽模型导入到快速成型设备中进行3D打印,实现自锁托槽模型的快速成型。结果表明该新型托槽可满足结构的力学性能要求,而且设计的托槽基座的底板与牙齿唇侧表面形状的相似度高,粘结致密性好。逆向工程、正向工程、有限元分析与快速成型的结合技术,可为自锁托槽的设计与无模制造提供一种新方法。