摩托车油箱冲压成形数值模拟分析

应用PAM-STAMP软件对摩托车油箱的拉延成形过程进行了详尽的有限元模拟分析。通过对模拟分析和实际冲压结果的比较，验证了摩托车油箱拉延成形模拟分析建模的合理性和模拟结果的准确性。并简要分析了模拟结果和实际冲压结果产生差异的原因。结果表明，采用PAM-STAMP数值模拟软件可准确分析摩托车油箱的冲压成形过程。     

低压铸造流动与传热耦合计算的研究

根据低压铸造充型流动的特点，利用计算机数值模拟技术，对低压铸造充型阶段的流动与传热过程进行了耦合计算，从而保证了模拟结果的准确性和可靠性。在此基础上开发出了模拟软件，并对实际低压铸件进行了模拟分析，结果与实际生产情况吻合很好。     

高Ti炉渣中Ca—Ti矿相析出过程的计算机模拟

提出了模拟试样截面组织的方法，模拟了截面上Ca-Ti矿晶体的形貌和析出过程，模拟结果与实验结果基本一致，该方法将晶体在空间上的生长过程与试样截面上的组织联系起来，根据截面组织的模拟结果可以了解和研究空间上的晶体形貌和晶体生长过程。     

差厚激光拼焊板盒形件的数值模拟研究

拼焊板技术在汽车制造业中得到了广泛的应用。焊缝存在是导致拼焊板成形性能降低的重要影响因素，因此研究控制焊缝移动非常重要。通过对盒形件拉深过程的应力分析，得到了焊缝移动规律。基于非线性隐式算法，选用各向异性屈服准则对盒形件拉深进行了数值模拟；数值模拟中采用阶梯压边圈，并精确建立了焊缝模型。通过对模拟结果的应力、单元厚度分析，比较模拟结果和试验的吻合程度，验证了应力分析和模拟结果的正确性。     

汽车底盘横梁拉深成形的数值模拟分析

对汽车底盘横梁拉深成形过程进行了数值模拟，对比分析了数值模拟结果与实验结果，同时讨论了凸模的虚拟冲压速度对数值模拟结果的影响。发现增加虚拟冲压速度会带来系统的惯性效应，当虚拟冲压速度大于一定值时，会使模拟结果严重失真，因此，汽车底盘横梁拉深数值模拟时最大虚拟冲压速度不要大于2000mm／s。     

镁合金压铸浇注系统设计与压铸工艺参数优化

根据压铸镁合金铸件浇注系统的设计原则，设计了S11-1001211cb支架浇注系统，而后利用Flow-3D模拟软件进行充型模拟分析，根据模拟结果对其进行了优化设计。共进行了3种浇注系统的模拟分析，并最终确定了最优化浇注系统。此外，还利用模拟结果分析了充型速度对铸件成形性和品质的影响，从而优化了压铸工艺参数，在容易产生缺陷的部位加设溢流槽，可以尽量减少铸件缺陷，提高铸件的品质。     

三通管胀形模拟与实际成形差异研究

将有限元软件模拟得到的结果与实际成形结果相比较，指出了在三通管胀形过程中模拟结果与实际成形结果的差异，并分析了模拟结果与实际成形结果差异的原因。     

工业纯铝焊接热影响区微观组织模拟

将蒙特卡罗(MC)技术引入到晶粒生长模拟中，结合焊接工艺和热模拟试验，模拟了单相合金焊接热影响区(HAZ)晶粒生长过程。首先应用实验和统计学的方法确定了材料晶粒生长的动力学模型，然后计算了焊接热循环，同时基于蒙特卡罗技术编制了模拟程序。最后在不同焊接热输入情况下，模拟了晶粒生长过程。模拟结果动态演示了晶粒生长过程，并且体现了焊接热钉扎效应。模拟得出数据与试验结果非常接近，为评定焊接工艺和材料可焊性提供了依据。     

反挤工艺三维刚塑性有限元模拟及其局部网格细分技术的应用

利用建立的通用三维刚塑性／刚粘塑性有限元数值模拟系统ＳｉｍｕⅢ对方坯料的反向挤压工艺进行了成形过程模拟，分析了金属的流动规律和初始网格划分不合理所引起的误差，进行提出采用局部网格细分以准确地模拟金属的变形规律，模拟结果与文献中的模拟结果和实验结果对比，非常吻合。     

低压铸造过程充型模拟简化模型的研究

为了提高低压铸造充型过程数值模拟的计算效率，根据低压铸造中充型的特点，提出了一种简化的充型过程数值模拟的数学模型。用铝合金轮毂铸件进行了充型过程的模拟验证，模拟结果与原有的非简化算法的模拟结果进行对比表明，采用该简化算法有效地提高了计算效率，所得温度场分布和不同时刻的充型形貌与采用原有的非简化算法所得结果基本一致。     

基于Fluent的熔融金属填充焊接冲蚀孔形成过程数值模拟

针对熔融金属填充焊接工艺过程中液流冲蚀形成小孔的过程进行数值模拟研究. 分析确定该过程的控制方程和边界条件,建立二维轴对称模型. 利用Fluent软件,从物理过程出发建立凝固熔化模型以及热源模型. 利用VOF模型追踪金属相与气相界面,获得液流在不同的焊接条件下,冲蚀形成小孔的过程. 并通过获得的流场,温度场分析形成不同形貌小孔的原因. 利用锡铅合金为试验材料在堆焊过程中得到的焊缝截面形貌,试验结果表明,模拟计算得到结果与试验结果基本吻合.     

车轮轧制成形过程的有限元模拟

采用DEFORM-3D建立车轮轧制过程三维有限元分析模型,在建立轧制过程的数学模型和开发轧辊运动的控制算法,并与DEFORM软件集成的基础上,模拟了实际轧制过程中轧辊的运动。从轧制力对比与轮坯几何形状的分析两方面验证了模型和控制算法的可靠性;分析了轧制过程中材料的流动规律,为改进轧制工艺提供了参考。     

电火花放电蚀坑的有限元热分析

放电通道等离子体中的热源是工件材料蚀除的最主要动力.通过对电火花放电过程建立数学物理模型,以热流密度和热对流作为最主要热载荷,动态施加于放电点处.用有限元ANSYS软件对所建立的模型进行了温度场分布仿真,讨论了不同峰值电流和脉冲宽度条件下,放电蚀坑深度和半径的变化规律.计算结果和试验结果比较后发现,模型对蚀坑深度和半径的变化有较好的预测精度.     

TB10钛合金筒体反挤压成形的有限元模拟

通过热模拟实验得到TB10钛合金的流动应力-应变曲线,应用DEFORM-3D软件建立材料模型.基于刚塑性有限元法,对TB10钛合金筒体反挤压过程进行数值模拟.分析了挤压过程的载荷-行程曲线,以及坯料内部的温度、速度、应力、应变等的分布,并对模拟过程中的误差来源做了分析.研究表明,在摩擦因子较小(m=0.1)的情况下,挤压载荷较为稳定,筒壁处金属流动速度均匀,但局部变形不均和应力集中可能在表面形成裂纹.     

Numerical Simulation and Experimental Investigation of Residual Stresses in the Circumferential Butt GTAW of Incoloy 800H Pipes

The residual stresses developed during the circumferential butt gas tungsten arc welding (GTAW) process of Incoloy 800H pipes were simulated using the finite element method. A decoupled thermostructural model was developed in three dimensions. The element birth and death technique was used for the addition of filler material in the weld pool. The Goldak double ellipsoidal model was used to simulate the distribution of arc heat during welding. The plastic behavior of the material was described by Von Mises yield function and the bilinear kinematics hardening was assumed. To validate the thermostructural model, both temperature and residual stress distributions within the pipes were measured using thermocouples and strain gages, respectively. Good agreements were found between the experimental and simulation results. The model was then used to predict distribution of residual stresses during the GTAW of Incoloy 800H pipes and to study effects of process parameters on the residual stresses.     

Simulation of the neck growth of non-isometric biosphere during initial sintering

Because powders are mostly non-isometric during the sintering process,copper pow-ders were chosen to study the effects of four material transport mechanisms,including surface diffusion,grain-boundary diffusion,volume diffusion,and multi-couplings.These material transport mechanisms were studied with respect to sintering neck growth of a non-isometric biosphere during initial sintering.The evolution of the neck growth in the four transport mechanisms was simulated by Visual C++ as well based on the model of ...     

镍基合金Inconel 718薄壁件铣削加工数控程序和切削参数优化

薄壁件加工过程因切削力波动较大可导致切削过程不平稳,需对加工工艺进行优化。建立了镍基合金Inconel718薄壁件铣削加工数控编程优化模型,模型由数控编程、材料数据库和数控加工仿真3个模块组成。在UG中建立工件实体模型,并生成相应NC加工代码;基于Power Law本构方程,考虑材料热力学动态性能和材料分离准则对切削力和切削温度的影响,采用有限元仿真软件AdvantEdge FEM获得镍基合金车削加工的切削力和切削温度等参数;将工件毛坯模型、NC加工代码、材料数据导入Production Module中,对加工过程进行优化。结果表明:利用优化后的数控程序进行加工,可减小切削力波动,有助于改善薄壁件加工过程中的稳定性。     

挖掘机主平台三维焊接有限元模拟

应用有限元软件ABAQUS对挖掘机主平台多道焊的温度场和应力场进行了数值模拟.选用三维实体单元,考虑材料物理性能随温度的变化和周边对流、辐射散热的影响,采用内部热生成和振幅曲线的加载方法模拟焊接热源的移动,运用单元生死技术模拟多道焊过程.获得了焊接温度场和应力场的动态变化过程,并分析了计算结果.     

金属材料冲裁过程的有限元模拟

介绍了利用弹性有限元对金属冲裁加工模拟的基本原理,包括弹塑性大变形木匠,裂破坏模拟以及网格重划分等技术,利用商业化有限元程度DEFORM－2D^TM对不锈钢（AISI304）板料的冲裁工艺进行了模拟,模具采用刚体模型,工件采用弹塑性模型,材料断裂破坏采用Cockroft-Latham破坏准则,分析了冲裁过程中裂纹生成、扩展以及材料断裂分离的过程,冲载力的变化等,模拟结果中的材料断裂和冲裁力的变化与已发表文献中的实验结果一致。     

基于微观损伤机理的延性裂纹扩展行为分析

在考虑材料内部塑性损伤的基础上,通过有限元数值方法(特殊单元模型法),编制了求解韧性断裂特征参量的程序,模拟材料的韧性断裂过程.通过单轴拉伸试验的模拟结果,得出反映材料微观损伤的控制参量,再根据该参量对同种材料的标准三点弯曲试验进行定量预测,即实现从一种试验结果预测同种材料的其它试验结果.结果表明,在韧性裂纹扩展时,考虑塑性损伤的特殊单元模型能够很好地描述材料的韧性断裂过程,可以实现同种材料不同试验间相互预测的目的.