装配式混凝土塔筒预制构件脱模工艺研究

以某实际装配式混凝土塔筒项目为例,针对生产过程中存在的预制构件传统型腔侧模刚度低、易扭转变形和钢筋与模具卡紧造成脱模困难等问题,先后对模具进行了3次改进,并进行现场试验,结果表明:钢块型腔模具,解决了侧模刚度低、易产生扭转变形的问题,但是对脱模困难没有明显改善;钢块型腔的基础上增加一层橡胶,利用橡胶的弹性改善脱模时构件与模具的卡紧问题,在短期内橡胶包钢块确实可以降低脱模的难度,但需要经常更换橡胶层,后期维护工作量大;传统的尼龙型腔模具进行分段处理,分段后的侧模具刚度增大、扭转变形减小,模具与钢筋卡扣作用减小,同时使用缓凝剂后,降低构件与模具接触面黏结力,使得脱模效率提高33％,建议在大批量生产时采用该方案进行施工.     

框式塑料注射模具设计中的刚度问题

框式塑料注射模具的刚度直接影响模具的成型精度。本文根据材料力学挠曲变形原理,结合生产实践对模具型腔、模板进行变形分析与计算,对模具模板厚度、模腔形式、模具结构进行设计。依靠模具动态变形平衡达到提高模具成型精度的目的。     

框式塑料注射模具设计中的刚度问题

框式塑料注射模具的刚度直接影响模具的成型精度。本文根据材料力学挠曲变形原理,结合生产实践对模具型腔、模板进行变形分析与计算,对模具模板厚度、腔形式、模具结构进行设计。依靠模具动态变形平衡达到提高具成型精度的目的。     

两种约束圆轴扭转实验确定大应变本构关系

针对大应变本构关系的参数标定问题,采用实心圆轴扭转实验进行了研究.分别对一端自由实心圆轴和两端固定实心圆轴的大应变扭转变形和扭转应力进行了分析.对于大应变等向强化弹塑性本构模型,基于Kirchhoff应力的Jau-mann应力导数,采用实心圆轴扭转实验标定了弹塑性本构模型中的塑性刚度函数.对一端自由实心圆轴扭转实验,讨论了轴向伸长变形和径向变形对塑性刚度函数的影响.对于两端固定实心圆轴扭转实验,讨论了轴向正应力对塑性刚度函数的影响.结果表明,实心圆轴扭转时的Swift效应对大应变本构关系有影响,影响程度与轴向和径向变形及轴向正应力相对于剪应变的变化率有关.     

考虑软化特性的软黏土动应力-应变关系研究

针对在地震、波浪、交通等循环荷载的作用下饱和软黏土残余孔隙水压力上升，从而导致软黏土刚度、强度发生软化的这种现象，对循环荷载作用下考虑循环软化特性的饱和软黏土动应力-应变进行了研究.以往的研究大多忽略初始偏应力对软黏土循环软化及动应力 应变关系的影响.通过对萧山正常固结饱和软黏土进行应力控制的循环三轴试验，研究了循环次数、循环应力水平、初始偏应力对饱和软黏土刚度软化及应力 应变关系的影响.试验结果表明，随着循环次数的增加，土体刚度逐渐减小；循环应力水平的提高和初始偏应力的施加都将加快刚度软化和累计塑性应变的发展，从而加速土体的破坏.同时，在试验的基础上推导了反映土体刚度软化规律的经验公式，利用该公式并结合修正的Masing准则对软黏土的动应力-应变关系进行描述.     

基于特征技术的注塑模具型腔设计制造系统

针对一般注塑模具型腔设计制造周期问题，构建了基于特征技术的注塑模具型腔设计制造系统.该系统采用基于特征库的交互式特征识别方法识别产品中的特征，建立产品的特征模型.通过侧凹特征的判别确定模具的优化脱模方向，并确定模具的分型线和分型面.模具型腔可采用分型面分割模板的方法获取.同时提出了模具型腔特征提取算法来提取模具型腔中的特征，制订模具型腔的加工策略.研究结果表明，该系统可以有效缩短模具型腔设计制造周期，加快模具开发的进程.
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计入初始应变项的平面梁单元非线性刚度矩阵

开展平面结构几何非线性分析时经常会遇到杆件含有初始应力力或初始应变的情况。由于非线性刚度矩阵中含有节点位移,矩阵运算量大,给刚度矩阵的推导带来很大困难。根据平面梁单元几何非线性方程,采用计入初始应力和初始应变项的一般性线弹性应力应变关系,导出了相应的切线刚度矩阵,利用MATLAB数学工具箱,给出了含有初始应力和初始应变的所有刚度矩阵的显式表达式,为程序编制奠定了基础。     

强力旋压变形力学分析

本文应用轴对称变形模型对筒形件强力旋压的变形过程进行了有限元分析,用张量分析法对不同变形区域的本构矩阵和单元刚度矩阵进行分析计算,并用弹塑性有限元法求得了旋压时工件沿轴线和壁厚方向上应力、应变以及残余应力和残余应变的分布,且有限元计算结果与实测值相当一致.     

光学镜片注塑成型工艺仿真与模腔设计

利用M o ld flow有限元分析软件模拟了某型全聚焦非球面光学镜片的注塑成型过程.对镜片在注塑过程中产生的收缩变形和翘曲变形进行研究.对注塑工艺参数进行优化选择,提出模具型腔的修正方法,并针对特定的镜片进行了模具型腔的设计.对设计和修正后的模腔进行检验和评价.     

连续挤压模具型腔汇合室几何参数优化设计

对连续挤压生产中产生的弯曲、扭曲等的产品质量问题从模具型腔结构特点上进行了分析,提出了以汇合室－焊合室过渡处金属轴向流速均匀为目标的型腔几何参数优化方案。通过型腔风金属流动规律的模拟实验分析,建立了汇合室塑变区的速度场数学模型,在此基础上,分析了型腔各几何参数对金属流动规律的影响,采用正交试验和一维搜索法对型腔几何进行了优化。验证实验表明：所建立的速度场数学模型正确,优化后的模具型腔可满足生产要求,为连续挤压模具的设计提供了一定的理论依据。     

注射成形中聚合物熔体黏度的在线测量装置

设计并制造在线测量注射成形过程中聚合物熔体黏度变化的装置. 在测量装置中,非等温高剪切流变模具的型腔结构设计成厚度为1 mm或2 mm的狭缝,底部不封口,维持熔体的持续流动;在流动中心线上沿流动方向布置一组压力传感器实时检测聚合物熔体在模具型腔中的压力变化情况,并使用模温机控制模具温度. 使用PXIe采集系统采集、显示、记录实验数据. 实验通过压力传感器测量得到不同位置熔体压力,根据修正的牛顿黏性定律计算熔体黏度,并与Cross-WLF模型的理论值进行对比. 实验结果表明：所设计的模具安全可靠,可获得低密度聚乙烯(LDPE)熔体在注射成形过程中熔体压力的变化情况,从而可以计算出材料在成形过程中的表观黏度演化情况. 实验测量结果与理论值在剪切速率大于500 s^?1的高剪切速度范围内较吻合,误差均在18%以内,最小为4%. 该装置能满足真实成形条件下聚合物熔体信息的在线检测要求.     

优化换向器冷锻模冲头锥角的显式目标函数

应用金属塑性应力、应变原理和数值分析中最小二乘法推导出了优化冲头端部锥角的目标函数凹模的最大工作应力和材料利用率的具体表达式，建立了具有显式目标函数的具体数学模型，能更深入分析冲头形状对模具结构及成形工艺的影响。     

注塑模具近随形高光面壳计算

建立注塑模具近随形高光面壳厚度的计算方法.模拟分析注塑模具型腔表面曲率对传热的影响,利用Matlab拟合出型面曲率-温度关系公式;以平壁传热公式为基础,研究具有1维曲率、2维同向曲率及2维反向曲率等形状的型面,引入曲率影响系数,建立高光面壳厚度的计算公式与迭代算法.发现同时刻分别在高光面壳内外侧加热时,所达到温度的乘积均为一定值.将所得公式和算法应用于模具型腔表面,得出的近随形仿真结果表明,依据近随形高光面壳厚度计算方法得到的型腔表面温度分布误差小于3℃,低于工程中所要求的5℃以内的误差.实验证明,该算法合理,可以满足工程要求,为高光无痕注塑模具设计提供了简便实用的手段.     

Energy dissipation of cavity expansion based on generalized non-linear failure criterion under high stresses

Based on the compression mechanism for analyzing the cavity expansion problem in soil under high stresses, generalized non-linear failure criterion and large strain and energy conservation in plastic region during the cavity expanding were adopted. The energy conservation equation was established and the limited pressure of cavity expansion under high stresses was given based on the energy dissipation analysis method, in which the energy generated from cavity expansion is absorbed by the volume change and shear strain caused in soil. The factors of large strain and dilatation were considered by the proposed method. The analysis shows that the limited pressure is determined by failure criterion, stress state, large deformation characteristic, dilatation and strength of soil. It is shown from the comparison that the results with the proposed method approximate to those of the in-situ method. The cavity expansion pressure first decreases and then increases nonlinearly with both of shear modulus and dilatation increasing.     

注吹一次成型全自动吹瓶机的研制

介绍注吹一次成形全自动吹瓶机的工作原理和各主要部件的结构设计特点。该吹瓶机是在普通注塑机的动、定板间加装一个回转模部件，将定板做成凹模部件，将开边模部件安装在动板上并改装液压和控制系统制成。样机试制结果表明，设计方案基本合理。     

Influence of stress anisotropy on the cylindrical cavity expansion in undrained elastic-perfectly plastic soil

This work presents an analysis of the influence of stress anisotropy on cylindrical cavity expansions in an undrained elastic-perfectly plastic soil. This problem was formulated by assuming a large strain in both the elastic and plastic zones around the cavity and a plain strain condition during the cavity expansion process. The solutions for the limit pressure, stress, and excess pore pressure were obtained by introducing the anisotropic initial stress coefficient K₀ into the conventional cylindrical cavity expansion method. The proposed solutions were then used to interpret the piezocone penetration test, and the suitability of the solutions was verified by comparing the prediction with the piezocone penetration test data. Subsequently, parametric studies were carried out to investigate the influence of stress anisotropy on the stress, excess pores pressure distributions around an expanding cylindrical cavity, and limit pressure. The results show that the proposed cylindrical cavity expansion method under stress anisotropy is suitable and can be used to investigate the piezocone cone test. The present work improves upon the conventional theoretical framework of cavity expansion and can be applied to the determination of the stresses around axially loaded piles and around in-situ testing devices such as penetrometers.     

二板式挤压成型机用短行程油缸设计及结构优化

针对自主研发的金属内腔挤压成型机,按传统油缸设计理论对短行程主油缸部件尺寸计算,并运用有限元方法与理论计算进行验证和优化。与理论计算相比,短行程油缸外缸体的最大应力小28％,最大变形小34％,内缸体的最大应力小19％,最大变形小35％。将高压液压油密闭在更短的行程内,油缸主密封尽可能接近油腔体可有效减小油缸部件的应力应变,提高油缸的使用寿命。     

Comparison of rheological analytic model with numerical simulation in powder injection molding filling process

Mathematical model of filling disk-shaped mold cavity in steady state was studied.And the mathematical model under vibration field was developed from the model in steady state.According to the model of filling disk-shaped mold cavity in steady state,the filling time,the distribution of velocity field and the pressure field were obtained.The analysis results from rheological analytic model were compared with the numerical simulation results using Moldflow software in the powder injection molding filling process.Through the comparison,it is found that it is unreasonable to neglect the influence of temperature when calculated the pressure changing with the time at the cavity gate,while it can be neglected in other situations such as calculating the distribution of the velocity fields.This provides a theoretical reference for the establishment of correct model both in steady state and under vibration force field in the future.     

多孔材料压制成型过程的仿真实验研究

鉴于多孔材料在致密化压制成型过程中空隙变形的复杂性,应用仿真技术分别研究了孔隙率变化和2种不同的压制变形方式对材料变形的影响,通过对应力应变云图以及压制作用力曲线的对比分析,为选择有利的压制方式与模具设计提供了理论数据,并进行了模具强度校核,促进了硬质合金压制装置的设计开发.