低温冷风切削加工45#钢的建模与仿真

为了研究低温冷风技术对材料切削性能的影响,利用DEFORM-3D仿真软件,分别对45钢的干切削及低温冷风切削过程进行了有限元仿真,对不同条件下的切削温度和切削力进行分析,最后同试验数据进行了对比分析.研究结果表明,低温冷风能有效地降低切削区域的温度,但对主切削力并无明显影响.基于DEFORM-3D软件得到的金属低温冷风切削有限元仿真结果具有较高的可信度.     

黏土条件下霍尔锚落锚过程建模与分析

通过对霍尔锚落锚过程的分析,利用有限元方法建立了霍尔锚在海底黏土中运动的有限元仿真模型。在建模过程中详细分析了建模方法和参数设定等,研究了通用网格划分、ALE自适应网格划分和网格细化划分方法 3种不同方法对模拟结果的影响。可以看出,不同网格划分方法所计算的霍尔锚落锚深度不同,其对计算精度具有一定影响。通常情况下,优先采用ALE自适应网格划分方法能够较好地保证计算精度。同时,使用合理的网格细化方法也能获得较好的计算精度。利用所建模型分析了不同锚重的落锚过程和深度,为落锚的定量分析提供了一定依据。     

45CrNiMoVA高速切削条件下本构关系建模技术研究

为建立连续介质材料高速切削的材料本构关系模型,以45Cr Ni Mo VA材料为研究对象,通过准静态扭转试验和直角自由切削试验相结合的方法,建立了满足高速切削仿真要求的45Cr Ni Mo VA材料的Johnson-Cook本构模型.采用建立的Johnson-Cook本构模型参数,利用ABAQUS有限元分析软件建立了直角自由切削的有限元模型,对切削过程中的切屑厚度、主切削力、进给抗力进行了仿真,并将仿真预测值同试验测量值进行了对比.结果表明:由于切削仿真过程中刀具不存在磨损,进给抗力的仿真误差较大;主切削力和切屑厚度的仿真预测值与试验测量值的误差在10%之内,模型的准确度较好.最后,利用VB和C语言,开发了Johnson-Cook材料本构集成建模系统,并验证了其使用效果的实用性.     

钛合金超声扭振铣削强度优化设计仿真

钛合金具有比强度大、热传导率低等特点,对其进行强度优化设计仿真,可以提高其切削加工性能。运用Abaqus软件建立了二维超声扭振铣削模型,并采用John-cook分离准则、任意的拉格朗日-欧拉(ArbitraryLagrange-Euler,ALE)网格划分方法和施加相应边界等条件,根据刀-屑的周期分离原理,确立了接触率与角速度、振动频率和超声振幅之间的关系。此外,采用单因素法依次改变角速度、频率和振幅,以此进行强度优化设计仿真。结果表明,切削力和温度均随角速度的增加而增加;振幅的增大使得切削力有所降低,而温度却有所上升;频率的变化对两者影响不大。并得出结论:给定参数范围内,影响切削力的权重依次为振幅、角速度和频率;影响温度的权重依次为角速度、振幅和频率。     

无网格彼得洛夫伽辽金法在大变形问题中的应用

将无网格局部彼得洛夫伽辽金(MLPG)法推广应用于大变形问题。导出了非线性局部子域对称弱形式,通过对该弱形式进行线性化得到了用于非线性计算的MLPG格式,并对MLPG的计算速度进行了优化,使MLPG成为一种复杂度为O(N)的算法。几何非线性和几何与材料双重非线性的数值算例表明,相对有限元方法,MLPG在处理此类大变形问题时收敛性好,精度高,并能减小有限元分析中易遇到的网格畸变带来的困难。     

基于ALE方法的钛合金超声振动车削仿真

采用ALE方法建立了钛合金超声振动车削有限元仿真模型。预测了超声振动车削过程中切削力变化规律,并将模拟获得的切削力平均值与相同条件实验获得的切削力平均值比较,验证了有限元模型的正确性。将超声振动主切削力模拟平均值与普通切削主切削力实验平均值比较,结果表明,采用超声振动辅助手段可以明显降低切削力平均值。预测了超声振动车削一个周期内工件及刀尖温度变化规律,结果表明,刀具切入阶段,工件及刀尖温度迅速升高,当刀具到达运动轨迹最大位移时,工件及刀尖温度达到最大值,随后进入分离阶段,工件及刀尖温度迅速降低。研究了超声振动振幅、频率对切削力及刀尖温度的影响规律,结果表明,随着超声振动振幅及频率的增大切削力有较明显的降低,刀尖温度有小幅降低。     

新型冲击沉桩机-桩-土全系统动力学特性分析

对冲击碰撞现象进行充分的理解和科学分析是对冲击沉桩机进行结构设计的前提.冲击沉桩机动力学特性分析是一个涉及几何大变形、材料非线性和接触非线性的复杂动力学问题,采用应力波法难以对冲击系统结构的动态响应和桩土的相互作用进行描述.基于ANSYS/LS-DYNA分析软件,针对新型冲击沉桩机,考虑土体大变形,利用ALE流固耦合算法,建立冲击沉桩机-桩-土相互作用的全系统有限元模型.搭建冲击沉桩机实验测试平台,获得关键测点的应力波时程曲线,验证了有限元模型的正确性.依据冲击体、传力箱和拉杆的应力分布图,分析了各关键部件受力情况并提出结构设计建议.改变土体体积模量,获得了不同土体下的预制桩桩底端面承载力.研究结果为新型冲击沉桩机的结构设计和适用环境的选择提供了理论依据.     

切削式吸能热力耦合研究

据非线性动态模拟及热力耦合理论,利用有限元软件LS-DYNA对切削式吸能过程进行热力耦合研究。通过分析切削式吸能过程中切削力及能量耗散随切削行程的变化曲线,所得切削式吸能过程的力学特性十分稳定,撞击力未出现较大峰值;切削热耗散能量约占撞击总能量的21%,模拟中需考虑切削热影响。在热力耦合基础上分析撞击速度、切削截面参数及刀具参数对切削式吸能力学特性的影响规律。     

用ALE格式有限元法分析快中子增殖堆的假想堆芯破损事故

任意拉格朗日欧拉(ALE)格式具有网格划分灵活、计算精度高、适用范围广的优点,尤其适用于处理自由液面变化剧烈的快堆假想堆芯破损事故(HCDA)的流固耦合问题。采用ALE格式建立了HCDA分析的有限元计算公式,编制了相应的有限元计算程序,对快堆假想堆芯破损事故进行了流固耦合分析。用国际常用于检验快堆分析程序的CONT标准考题进行了验证,结果与国外多个程序的计算结果相吻合。     

KDP晶体塑性域超精密切削加工过程仿真

提出了压痕实验与有限元仿真结合的方法。它采用压痕深度与有限元仿真深度进行对比,可求解出KDP晶体的塑性特性参数。建立了KDP晶体塑性域切削的有限元模型,并用该模型仿真研究了切削参数对KDP晶体表面形成过程的影响。结果表明,在刀具前角为-40°左右时,工件表面质量可达到最佳值。研究还发现,当刀具刃口半径为80nm时,其能够产生切屑的最小切削厚度在10nm-30nm之间,此时法向切削力与主切削力之比为0.96,该结论对KDP晶体超光滑表面的获取有着重要指导意义。     

模具表面离子氮化工艺研究

研究了一种利用空气／甲烷混合气体对模具表面进行离子氮化的新工艺,分析了渗层的硬度、组织及物相。结果表明,通过加入甲烷气体,可以实现用空气直接进行离子氮化处理,通过调整甲烷流量,可以获得不同的渗氮硬度和物相。     

Report on ONR Workshop on Fracture Scaling

The paper reports on the discussions at the ONR Workshop on Fracture Scaling, held at University of Maryland in June 1999, under the chairmanship of Z.P. Baant and Y.D.S. Rajapakse. The workshop dealt with size effects in structural failure and scale bridging in mechanics of materials. The lectures at the Workshop were published in Volume 95 of this Journal. The objective of this paper is to present records and interpretations of the extensive discussions prepared by invited specialists. The records show which are the areas of disagreement among leading researchers and which are those where consensus has been reached.     

基于下一代网络的SLEE APIs的研究

对下一代网络业务逻辑执行环境(SLEE)的研究现状作了简要分析，在此基础上给出了业务逻辑执行环境(SLEE)的体系结构。为满足不同层次业务开发者编写业务(或应用)的需要，提出不同抽象粒度的SLEE应用业务编程接口(APIs)的体系框架。最后列举了两个用这些APIs实现的业务的例子。     

基于符号学的产品设计研究

主要运用符号学原理来研究产品设计,把各种设计元素看作符号,研究产品符号的价值构成,产品设计的传达过程和编码规则,帮助设计者树立正确的设计价值观,从而更好地处理产品设计中各种设计元素的关系,指导设计活动的顺利进行.     

基于文献反思参与式设计

目的 分析和反思有关参与式设计(PD)理论形成与实践的文献,并解决三个问题,强调“参与”设计的项目中为什么使用已经淡化了“参与”概念的PD;在商业环境中进行PD实践的前提;PD的核心理念是否应当按照某些指标排序。方法 筛选Web of Science数据库中收录的PD相关研究文献,用自然断裂点分级法划分出PD研究的四个阶段,通过CiteSpace 工具筛选各发展阶段中的重要文献,定性分析各阶段的文献。结果 梳理了PD的发展过程和核心理念,得出了PD的本质,分析了PD实践与PD理论间的隔阂,并探讨了PD未来的研究方向。结论 PD本质是文化、政治思想在设计活动中的表达;设计项目中使用PD可能是为了程序正义;“有用”是商业环境中进行PD实践的前提;对PD核心理念的排序是合理且有用的。     

星载抛物面天线反射器太阳辐射热流分析

太阳辐射是在轨抛物面天线反射器产生变形并导致其电性能下降的重要因素。针对天线轨道位置的时变性及抛物反射器的几何特点,讨论了太阳辐射光线与轨道面的夹角、进出地球阴影区的时刻等参数。根据抛物面方程以及太阳光辐射向量,运用几何方法分析抛物面天线的自遮挡作用,并给出了相应的判据,同时利用坐标变换实现天线反射面的对地指向不变。该方法实现对在轨抛物面天线反射器的太阳辐射热流的实时分析,为准确分析反射器的热变形或热颤提供条件。     

复合微孔玻璃膜的研制（Ⅱ）

利用由原硅酸四乙酯的水解缩聚反应制得的溶胶作为涂膜液，在多孔陶瓷基体上通过多次涂膜－干燥－加热过程，最后在盐酸中浸沥，可制成多孔的无机复合玻璃膜．探索了复合玻璃膜的成膜工艺因素涂膜方式和次数，加热和酸浸沥条件对膜性能的影响     

制造过程的质量管理探讨

生产过程控制是对“５ＭＥ”质量因素的控制,其控制活动体现在每一个生产工序中。     

基于生活形态的产品设计研究

以现代产品单纯的功能诉求远不能满足市场需要为出发点,分析了设计研究与生活形态关联的重要性。介绍了生活形态的理论及其常用方法,结合现实课题的实践分析,探讨了基于生活形态的前期设计研究思路。通过示范和论述生活形态在设计研究、产品设计中起到的作用,并且以最终概念设计为延伸,提出了如何更好地进行创新的一种设计研究思路。     

对等网络技术在网络电视(IPTV)中的应用研究

本文为解决网络电视（IPTV）网络中数据服务器传输瓶颈问题,提出了一种新方法,即引入对等网络技术。文中介绍了对等网络技术原理,将对等网络技术与组播技术进行了比较,研究了对等网络在IPTV应用中的实现方法,总结出对等网络技术的优势,并提出对等网络存在的不足,以及采用DRM技术来弥补不足的方法。