冲压-刚度的耦合仿真分析技术

提出冲压——刚度的耦合仿真方法，即用动力显式算法计算冲压，静力隐式算法计算回弹，用动力显式算法计算最终的刚度，给出耦合仿真过程中3个环节的实施过程及其关键技术点。应用本方法对双曲率的盒形件进行了刚度仿真分析，并和试验结果进行了比较，取得了令人满意的计算精度。     

滑轨升降拉钢台架的结构、强度、钢度分析

介绍了攀钢轨梁厂钢轨收集装置——滑轨升降式拉钢台架的结构,并计算了主要受力构件滑轨的强度和刚度。     

斜加劲梁柱节点翘曲传递分析

对梁和柱内的翘曲位移及其双力矩通过斜加劲的梁柱节点的传递提出了新的数学分析模型.新模型除了节点区内梁柱翼缘在自身平面内的弯曲变形和扭转变形外,还考虑了斜加劲肋在自身平面内的弯曲变形和扭转变形、节点区腹板对斜加劲肋扭转变形的约束,得到了节点域双力矩的计算公式.算例表明,提出的模型与板壳有限元方法结果符合非常好,而传统的梁柱翘曲连续的处理方法与板壳有限元方法结果有较大的误差.该方法可以简单地通过修改传统的薄壁杆件单元刚度矩阵来实现,并可以解决薄壁构件框架弯扭线性和非线性分析.     

陆上风电机组刚性承台桩基础基桩变刚度设计技术

针对刚性基础下"全部或部分基桩竖向刚度各不相同""同一根基桩竖向抗拔刚度与抗压刚度不相同"时桩顶竖向力计算问题,通过分析,给出完整的桩顶竖向力计算公式和相应的"基桩竖向刚度迭代算法",以求解基桩顶部竖向力;在此基础上,针对诸如承受风荷载等需要考虑水平荷载作用方向问题的桩基础,给出桩顶竖向力随水平荷载作用方向变化而变化的自动算法,并编制了相应的计算程序,建立刚性承台桩基础基桩变刚度设计技术.实际工程中,当刚性基础下基桩竖向刚度存在差异分布时,在不同方向水平荷载作用下,桩顶竖向力控制值的计算相当复杂;所编制的计算程序可以较好地解决这个问题,为工程设计提供了一种准确、高效的分析工具.     

A型构架纵向受力性能及改进研究

变电站A型构架主要依靠端撑承担纵向荷载,且构架总长度为变电站用地面积的控制因素之一.通过理论计算及数值模拟研究出传统构架布置形式下端撑的有效性不高,且传统构架的典型模型对柱底弯矩考虑不足.因此设计出一种新型无端撑构架来规避上述问题,经计算其纵向抗侧能力亦能满足规范要求,且可缩短构架总长度,减少变电站占地面积.     

核电用316奥氏体不锈钢钢丝扭转性能分析

针对核电用奥氏体不锈钢钢丝研制过程中存在的单向扭转性能不均匀及异常断裂问题,利用光学显微镜(OM)与扫描电镜(SEM)等手段,对该钢丝的金相组织、单向扭转断口及断口附近表面形貌进行了分析。研究发现,产生单向扭转性能不均匀与异常断裂的主要原因是钢丝表面质量较差及钢丝用钢棒焊接连接处局部过烧。通过将拉拔模具由钨钢模更换为聚晶模、润滑剂由润滑粉更换为水性油等措施,改善了钢丝表面质量;通过适当降低焊接接头处焊接时的热输入,消除了单向扭转时异常断裂的问题。改进后钢丝单向扭转圈数趋于均匀且最大扭转圈数可达169 圈,远高于技术要求值。     

纯铝等径角挤技术（I）——显微组织演化

研究了纯铝在 3种 (A、B和C)不同等径角挤工艺中的显微组织演化。结果表明 :纯铝经过等径角挤压变形后 ,其显微组织特征与加工路线有很大的关系。提出了立方元素扭转模型 ,分析了 3种不同加工路线的剪切面和剪切方向 ,较好地解释了采用 3种不同路线挤压后材料显微组织的演化规律。在路线C(各道次挤压间试样旋转 180°)中 ,每次挤压样品总是在相同的剪切面上发生剪切 ,每相邻道次之间的剪切方向相反 ,前一次变形产生的剪切应变被随后紧接着的下一次挤压所抵消 ,这导致了多余的剪切应变 ;在路线A(各道次挤压间试样不旋转 )中 ,有两个相交成 6 0°的剪切面 ,剪切交替地在两个剪切面上进行 ;在路线B(各道次挤压间试样旋转 90°)中 ,存在 4个不同的剪切面和剪切方向 ,挤压交替地在 4个剪切面上进行 ,X ,Y和Z平面上的晶粒都发生了剪切 ,这有利于等轴晶结构的形成     

半空间扭转刚架内力的分析

简要回顾了国内扭转刚架内力计算方法的进展,对存在的问题作了说明。以摩擦压力机机架为例子,导出了求解半空间扭转刚架内力的另一表达式。同,外侧的剪应力大,二者方向相反并平行,其剪应力合力的作用点在横梁轴线延长线上的C点。设特征量r~*=(?)C,合力X_1用虚线力矢表示,由力的平移规则,在立柱端作用有力X_1和力偶距M_n。考虑到横梁对立柱弯曲的约束作用,在垂直立柱端截面平面内还应有集中力偶X_2。图示内力素间的关系为: 式(4)中特征量r~*等式右边的第二项是由剪力引起的。由力的平衡条件及式(4)得: x_1=M_k/(2(1_2/2+r~*)) (5) 式(4)、(5)的详细导出,可参看文献[3]。至此,立柱任意截面上的内力都已能求得。为了与文献(1,2)的结论相比较,将文献[3]中的力学计算模型统一到图1的计算模型上去。这时K值趋于无穷大,则η也趋于无穷大,X_2值趋于零(实际上K值并不为无穷大,X_2也不为零)。则式(5)变为: 文献[3]比文献[1,2]得出立柱上的扭矩M_n要大[3],故前者比较接近实测值。其原因很显然,式(1)的正则方程是一线性叠加方程,把各变形量看成是独立的。而实际半空间扭转刚架对立柱是一约束扭转,各变形量间并非是线性的关系,而文献[3]把立柱的弯曲变形与扭转变形看成是相互依存关系,较好地表达出约束扭转的特点,自然计算值就较好地逼近实测值。二、扭转刚架内力的进一步分析由式(6)得出立柱端部相应的受力情况如图3所示。从刚架整体看,立柱B截面并不绕自身轴线转动,而是绕刚架对称轴旋转。故在X_1力作用下,AB梁受弯曲变形的同时,还要引起附加扭矩M_n′、弯曲扭转双力矩B及弯曲扭转力矩M_w,各量的表达式为: 同理在M_n作用下,也要引起弯曲扭转双力矩B′及弯曲扭转力矩M_w′,其表达式为: 式(7)吸式(8)中,M_n′、M_w′的符号规定从座标原点沿x方向看,逆时针转向为正;而扭转双力矩B的符号规定从极点O看到的双力偶反时针转向为正。参数α为弹性弯曲扭转特性: α=GI_(n1)/(EJ_w)~(1/2) 式中J_w为扇形截面惯性矩,将立柱截面看成如图4a的相当工字形截面,而翼缘的厚度等于立柱两侧壁的厚,则求得: J_w=integral from s ω~2dA=integral sω~2tds 由图4b得: J_w=4×1/2×l_2h/4×h/2×2/3×l_2h/4 =(h~3l_2~2t)/24 (10) 由M_w导起的剪切应力很小,这里略去。由纯扭转引起的剪切应力近似采用等厚薄壁公式,则: τ_(n_(max))=M_n+M_n′/2Ωδ (11) 正应力为: σ=Mz/I_(?)+Bω/J_w+B′ω/J_w (12) 至于横梁的内力,只要把立柱端截面上的内力改变符号作用在横梁两端即可求得。从上述讨论可知,对半空间扭转闭式刚架进行简易计算时,必须注意约束扭转问题,否则计算值与实测值差距很大。     

医用低刚度β型钛合金的研发

近年来 ,医用钛合金的研发趋势是开发具有良好机械加工性能的无毒无过敏元素的低刚度 β型钛合金。日本研究者根据纯细胞毒性、极化抗力数据、生物医用金属材料和纯金属的生物相容性 ,确定了无毒元素为Nb、Ta和Zr。他们根据Morinaga等人开发的d电子合金设计法确定候选合金成分 ,根据 3次电弧熔炼的实验室规模铸锭 (约 45 g)拉伸试验结果 ,开发了医用低刚度 β型钛合金Ti 2 9Nb 13Ta 4 6Zr ,并研究了该实用型合金的机械性能和生物相容性。熔炼与加工　 2 0kg级Ti 2 9Nb 13Ta 4 6Zr铸锭采用悬浮铸造法制备。铸锭先在95 0℃后在 85 0℃下…     

少片渐变刚度钢板弹簧的优化设计与计算

讨论了渐变刚度钢板弹簧的载荷、变形量、刚度和应力的计算，建立了少片渐变刚度钢板弹簧的优化数学模型，利用MATLAB优化工具箱进行优化，并给出了计算实例。