单曲率焊接多面壳体液压胀形过程研究

球形容器无模胀形工艺是对传统球形容器制造工艺的重大变革。本研究针对该工艺在应用于建造大型球形容器时所遇到的困难,首次提出采用桔瓣式单曲率多面壳体作为胀形前的多面壳体,给出了桔瓣式单曲率多面壳体结构设计方法和计算公式,试验研究了该种多面壳体胀形建造的球形容器的不圆度、角度变形和壁厚分布,利用非线性有限元程序对桔瓣式单曲率多面壳体的胀形成球过程进行了数值模拟,给出了该类多面壳体胀形时的形状变化和壳体应力分布规律。 首次提出了多面壳体等面积球面的概念和等面积趋球原理,并用该原理判断了多面壳体无模胀形时其上各点的移动方向和起皱发生部位,估算了胀形后所得球形容器的直径。还首次对各种多面壳体起皱机理进行了研究,给出了起皱原因,起皱部位判据,以及减皱、消皱的措施。 采用桔瓣式单曲率多面壳体液压胀形方法成功地建造了20多台球形容器,其中包括直径8000mm,壁厚8mm的球形水塔和直径7100mm,壁厚24mm的液化石油气储罐(已安全运行两年多)。在这些球形容器的制造过程中,无一例胀裂事故发生。工程应用结果表明,桔瓣式单曲率多面壳体无模胀形适用于大型球形容器的建造。     

锥-柱组合壳体声辐射影响因素研究

在原有的简单锥-柱壳体的基础上，以肋骨、舱壁加强的锥-柱组合壳体来模拟潜艇典型尾部结构，采用有限元(FEM)和快速多极边界元(FM-BEM)方法，研究了壳体的舱壁布置形式、激振力方向、流体介质、锥壳段刚度、壳体阻尼对其声学性能的影响。在验证了原模型的干模态基础上，分别计算了各因素对新模型辐射声功率的影响，结果表明：（1）分布轴向力作用下，采用球舱壁加强的组合壳体水下辐射声功率及效率最小；（2）由于径向力更易激起壳体的周向模态，其激起的水声要强于轴向力，但轴向力的作用也不可忽视；（3）施加径向力时，壳体在水中的轴向位移小于在空气中，而法向位移大于在空气中；（4）锥壳段刚度对降噪无明显作用，而适当增加壳体阻尼可降低声辐射。本文的研究结论可为潜艇尾部声学优化设计提供参考。     

椭球壳体无模液压成形实验探索

对椭球壳体的整体无模胀形成形工艺进行了实验研究。实验壳体采用单曲率椭球内接多面壳体。对实验壳体的尺寸变化、变形过程中的表面应变分布、变形前后的壁厚变化规律进行了测试分析,探讨了壳体的趋球变形过程,壳体的长短轴变化趋势及塑性变形规律。实验证明,在封闭椭球壳体内塑性趋球规律仍然起作用,椭球无模液压整体成形工艺值得进一步探讨研究。     

扁球壳体的整体无模成形理论与实验

对不同轴比和不同瓣数的不锈钢扁球壳体进行了整体无模胀形成形实验研究及理论探讨.首先介绍了壳体成形的几何调节原理和材料调节原理,讨论了扁球壳体的应力分布特点和塑性变形顺序.对实验壳体的尺寸变化、变形过程中的内外表面应变分布、变形前后的壁厚变化规律进行了测试分析,探讨了各种壳体的趋球变形过程,壳体的长短轴变化趋势及塑性变形规律.实验证明,在封闭扁球壳体内塑性趋球规律仍然起作用,扁球无模液压整体成形是一项有发展前途的新工艺.     

瓜瓣式多面壳体胀形成球变形规律研究EI

本文通过实验研究了瓜瓣式多面壳体液压胀形成球过程中壳体的变形规律。结果表明该种多面壳体的成球过程是其棱边非平角焊接接头平角化的过程。     

单曲率多面壳体高温胀形制造球形容器工艺

提出单曲率多面壳体高温胀形制造球形容器工艺的基本思想。对内切球面直径为μ420mm,壁厚为1．2mm的低碳钢单曲率多面壳体加热到胀形温度时的温度场进行了测量,对壳体的高温胀形成形过程进行了数值模拟。壳体加热结果表明,其温度场的最大温差值为80℃,数值模拟结果表明,在壳体壁的最高温度与最低温度相差达80℃时,单曲率多面壳体可以成形为球形容器。     

多面壳体胀球时焊接接头变形的数值模拟和试验研究

用弹塑性有限元法模拟了多面壳体胀球时焊接头变形过程，并且云纹法和网络法对有限元结果进行了试验证。研究结果表明：胀形时内侧焊缝首先进入屈服，内侧应变大于外侧应变。板越厚，初始两面角越小，内侧焊趾应变越大，内外侧应变差越大。焊缝金属屈服强度低于母材，有利于缓和热影响区的变形，有利于棱角展平。     

壳体冲压工艺及模具设计

通过对壳体冲压工艺进行分析,介绍了毛坯直径和拉深次数的计算方法,通过多次拉深、锥部拉深和变薄拉深,成形出表面质量理想的壳体零件。     

碳纤维壳体壁厚对陶瓷球初速及性能的影响?

为控制低附带毁伤战斗部中杀伤元的杀伤范围及杀伤威力,研究战斗部壳体厚度对初速及性能的影响。将炸药与陶瓷球混合构成新型复合装药结构,采用LS-DYNA软件对不同壁厚的战斗部进行数值模拟,从中筛选出壁厚为2、4、6 mm的壳体,进行静爆试验。对比分析得出,仿真与试验结果规律吻合较好,陶瓷球的初速与壳体厚度线性相关。相同装药结构中,随着壳体厚度的变化,爆轰瞬间,陶瓷球的初速、强度、毁伤效能等均有相应变化。可适当调节壳体壁厚来控制陶瓷球的初速。     

单曲率多面壳体液压胀形壁厚分布研究

本文对单曲率多面壳体胀形过程中壁厚分布规律进行了研究．结果表明单曲率多面壳体胀形成球后壁厚的分布是不均匀的，焊缝附近部分的减薄率较小，甚至取负值，而远离焊缝的部分的减薄率较大。在极带板上最大减薄率发生在中心部位，而在单曲率柱面壳板上最大减薄率发生在经向对称线和纬向对称线的相交部位。