导盘对二辊斜轧穿孔中心孔腔形成的影响

利用有限元软件MARC／Autoforge,对二辊斜轧穿孔过程进行了三维热－力耦合数值模拟,得到了不同导盘距和前置量下圆坯中心及其邻近区域的应力,应变场,并进一步分析了这些应力,应变场对中心孔腔形成的影响,对实际生产具有指导意义。     

锥形辊穿孔过程顶头前伸量对力参数的影响

借助商用有限元软件MSC.SuperForm2005对锥形辊穿孔过程进行三维热力耦合模拟,研究顶头前伸量对穿孔力参数的影响。结果表明,在锥形辊穿孔过程中,当保持其它参数不变时,随着顶头前伸量的增加,轧制力和顶头轴向力均减小,而导盘力略有增加。     

斜轧穿孔过程力能参数理论计算研究

由于穿孔机力学性能直接影响无缝钢管的产品质量和品种规格,而目前国内外对斜轧穿孔过程力的特性研究很不充分。为此,针对斜轧穿孔过程中计算力能参数的经验公式和模拟计算力能参数的有限元方法进行了分析和比较,分析了轧制力、顶头受力和导板受力在整个斜轧穿孔过程中的分布情况,描述了整个斜轧穿孔过程中工件与工具间的受力状态,给出了力能参数在斜轧穿孔过程中的规律。同时分析了轧制压力计算的经验公式出现误差的原因。结果表明,通过有限元模拟方法可以计算具有较高精确性的力能参数,该方法可应用于工程计算中,为实际生产提供更为准确的轧制力值。     

基于ANSYS的缸筒扩径机有限元分析

采用ANSYS有限元分析软件,对扩径机的整体框架及主要受力部件进行应力和变形分析,通过分析计算,确定扩径机的最大应力及最大变形区域和数值,缩短设计周期,降低设计成本,并为扩径机的优化提供依据。     

锥形辊斜轧穿孔过程温度场的研究

借助有限元软件MSC.Super Form对锥形辊斜轧穿孔过程进行热力耦合仿真实验,研究穿孔过程中轧件和顶头的温度场,分析管坯合金含量、轧辊送进角对轧件和顶头温度场的影响,特别是对轧件温升的影响。结果表明:穿制不同合金含量的钢种时,在轧件纵剖面上温度分布形态不同,随合金含量的升高,变形区金属的最高温度由中间层向外表层靠近;随着管坯合金含量与送进角的增大,变形区金属温升增大,穿制高合金钢管坯时温升可达350℃以上,因此,在穿制高合金钢管坯时温升是应考虑的重要因素。     

离心机锥形转鼓与法兰连接处接应力的有限元分析

碟片式离心机和螺旋卸料式离心机锥形转鼓和法兰连处会产生边缘应力。运用有限元分析方法,采用无量纲理论对锥形转鼓和法兰连接处的应力进行分析。通过定义三个无因次量：边缘处应力系数β1、边缘处峰值应力系数β2和厚度系数α。考察α、螺栓预紧力、圆角半径、物料密度、液池深度、转速和半锥角等参数的变化对β1和β2的影响。研究结果表明：β2随着α、圆角半径和半锥角的增大而减小,随着螺栓预紧力、物料密度以及液池深度的增加而增大,几乎不受转速变化的影响;β1随着α和半锥角的增大而减小,随着物料密度和液池深度的增加而增大,而受圆角半径、转速以及预紧力变化的影响不明显。给出了离心机锥形转鼓与法兰连接处有关应力系数β1和β2计算的数据图并进行了举例计算,为工程实际中的锥形转鼓计算提供了有价值的计算依据。     

六辊CVC轧机轧辊弯曲和压扁变形的有限元分析

采用非线性弹塑性有限元法,利用大型非线性有限元软件MSC.Marc建立了六辊CVC轧机轧制过程三维有限元仿真模型。模型将辊系弹性变形与轧件弹塑性变形耦合在一起,进行统一建模与分析。运用该模型分别改变工作辊弯辊力、中间辊弯辊力、中间辊横移量进行有限元模拟,得到了工作辊弯辊、中间辊弯辊、中间辊横移对六辊CVC轧机轧辊弯曲和压扁变形的影响规律。所建模型与分析结果可为六辊CVC轧机的板形控制研究提供理论数据与参考依据。     

装配式凸轮轴多道次扩径联接工艺

阐述了装配式凸轮轴多道次球体扩径联接原理,对多道次扩径联接过程进行了数值模拟研究,对比分析了单、双、三道次扩径的联接区压配力、轴管变形、加载力和联接极限扭矩,并进行了凸轮轴多道次扩径联接静力扭转试验。结果显示,与单道次扩径联接相比,在预期扩径量相同的前提下,多道次扩径工艺可显著提高凸轮与轴管的压配力和联接强度,改善扩径加载条件,降低球体负荷,其中双、三道次扩径联接的凸轮轴静力扭矩可提高12%以上,是一种工艺简单、联接可靠的装配式凸轮轴机械联接新工艺。     

应用MARC进行三维热力耦合过程模拟中的若干问题

本以实心圆管坯二辊斜轧穿孔为例论述了采用大型非线性有限元分析软件MARC模拟热力耦合过程中碰到的若干问题及其解决方法。重点在于解决三维模型建立、边界条件、接触定义等方面遇到的实际问题，为研究同类问题提供了有价值的参考。     

球体扩径连接装配式凸轮轴装配过程分析

介绍了装配式凸轮轴钢球扩径连接的连接机理,采用数值模拟方法对钢球扩胀过程中凸轮与空心轴体的等效应力、残余接触压力的分布进行了研究。分析了装配后轴体壁厚的减薄量和凸轮内表面的径向变形情况。结果表明:扩径过程中最大等效应力出现在轴体内表面,且经扩径后凸轮与轴体的最大残余应力出现在临界连接处,相应凸轮该位置的径向位移最大,而轴体与凸轮的扩胀部位对应的径向位移最小,壁厚减薄量却最大。经球体扩径连接试验显示,数值模拟预测结果合理、准确、可靠,可为装配机的设计和装配式凸轮轴的生产提供依据。     

管材无凹模冲孔数值模拟与实验研究

利用DEFORM-3D软件对管材无凹模冲孔进行了一系列有限元模拟,根据模拟得到的数据建立了数学模型,定量分析了管材无凹模冲孔时凹坑变形量的大小与钢管的直径、孔的大小、壁厚、材质和模具设计等工艺设计参数之间的关系,再根据实验测量值,修正了模拟偏差,得到了无凹模冲孔凹坑变形量与成形参数之间的数学公式.     

管材无凹模冲孔数值模拟与实验研究

利用DEFORM-3D软件对管材无凹模冲孔进行了一系列有限元模拟，根据模拟得到的数据建立了数学模型，定量分析了管材无凹模冲孔时凹坑变形量的大小与钢管的直径、孔的大小、壁厚、材质和模具设计等工艺设计参数之间的关系，再根据实验测量值，修正了模拟偏差，得到了无凹模冲孔凹坑变形量与成形参数之间的数学公式，     

基于FE/EFG耦合算法的虚拟裂纹闭合法

在裂纹附近区域采用无网格伽辽金(EFG)节点,其余区域采用常规有限单元(FE)节点进行数值离散并求解,获得含裂纹构件的位移场。在裂纹尖端及其附近设置局部辅助有限单元区域,用于求解裂纹尖端处的2个特征参数:裂纹尖端节点力以及靠近裂纹尖端处裂纹面的位移。由这2个参数得到裂纹尖端处的应变能释放率,进而求得相应的应力强度因子,此方法为计算应力强度因子的EFG虚拟裂纹闭合法。数值算例表明,采用EFG虚拟裂纹闭合法能够有效计算裂纹尖端处的应力强度因子。     

基于神经网络的轧制力预报模型

采用了BP神经网络对热轧无缝钢管穿孔过程中轧制力进行预测，在BP算法学习过程中引入了附加动量法和自适应学习速率，结合Levenberg-Marquardt优化方法，加快了学习时的收敛速度，试验证明，取得了良好的学习和测试效果。研究结果可为斜轧穿孔工具设计和工艺调整提供一定的理论依据，对解决生产中出现的实际问题、开发新产品和新工艺提供有效的指导。     

Finite element model updating of existing steel bridge based on structural health monitoring

Based on the physical meaning of sensitivity,a new finite element（FE） model updating method was proposed. In this method,a three-dimensional FE model of the Nanjing Yangtze River Bridge（NYRB） with ANSYS program was established and updated by modifying some design parameters. To further validate the updated FE model,the analytical stress—time histories responses of main members induced by a moving train were compared with the measured ones. The results show that the relative error of maximum stress is 2.49% and the minimum relative coefficient of analytical stress—time histories responses is 0.793. The updated model has a good agreement between the calculated data and the tested data,and provides a current baseline FE model for long-term health monitoring and condition assessment of the NYRB. At the same time,the model is validated by stress—time histories responses to be feasible and practical for railway steel bridge model updating.     

压簧片多工位级进模设计

介绍了压簧片零件多工位连续模的设计过程 ,该模具采用自动送料机构送料 ,侧刃、导正钉控制步距 ,排样方式为双斜排排样。小凸模为快换形式 ,凹模采用镶套结构 ,模具结构合理紧凑     

长列高强螺栓接头传力特性的有限元数值模拟

为研究摩擦型高强螺栓连接接头的传力特性与应力状态,采用通用有限元软件ANSYS建立三维有限元实体模型,对东江大桥中14个不同的螺栓连接接头进行了细致的有限元数值模拟分析。重点研究了长列螺栓群各排螺栓传力比、栓孔应力集中系数,高强螺栓的应力状态以及孔前传力系数等参数的变化规律,明确提出了各参数的取值范围,可为该类型节点的设计验算提供参考。     

Optimization of processing parameters for laser powder deposition using finite element method

In order to investigate the effects of powder materials and processing parameters on thermal and stress field during laser powder deposition (LPD), a finite element model was developed with the help of ANSYS software. The finite element model was verified by the comparison between the experimental results and computed results. Then LPD processes with different powder materials and processing parameters were simulated by using the FE model. The results show that less difference of thermal conductivity and thermal expansion coefficient between powder material and substrate material produces lower residual stress; higher laser power, laser scanning speed and smaller laser beam diameter can lead higher peak temperature and higher residual stress. The research opens up a way to rational selection of the powder materials and processing parameters for ensured quality.     

考虑残余应力的焊接节点疲劳寿命有限元分析

为研究残余应力对焊接结构疲劳性能的影响,基于热力耦合计算方法建立了热弹塑性有限元模型,模拟T型节点焊接全过程及焊后热处理的温度场与应力场.基于扩展有限元法建立T型焊接节点断裂力学数值模型,将焊接应力场作为初始条件引入模型并分析其对疲劳裂纹动态扩展行为的影响.结果 表明,未考虑残余应力时,焊接节点疲劳裂纹向焊缝两端均匀发...