地铁用高强度不锈钢弧形板冷弯成形过程的模拟及实验

针对不锈钢弧形板尺寸精度要求高导致成形工艺难度大的问题,以符拉索夫开口薄壁梁理论为基础,推导出符合高强度不锈钢弧形板成形过程中横向变形、纵向变形的能量计算式及弯曲角度的表达式,并编制出成形工艺。以理论计算为基础建立数学模型,模拟弧形板成形过程,根据在成形过程中出现的褶皱、翻边等问题对模型进行修正,增加侧辊,最终获得理想的板形。以成形过程中的轧制力大小及不锈钢弧形板成形后的回弹量;判定理论道次变形量分配的合理性。对合作企业的冷弯成形机组进行改造,依据最优仿真结果进行实验,反复修正后的工艺模型能顺利辊弯出高强度不锈钢弧形板产品,而且机组的轧制力能稳定,成形后的回弹量较小,产品质量满足用户精度要求。该研究对形成最优成形工艺,提高辊弯质量和精度具有重要指导作用。     

过渡区倾角对变径管补料效果的影响

研究了变径管过渡区倾角对补料效果的影响,使用有限元软件进行模拟并从理论上分析其结果。随着倾角的增大,补料越深入,但壁厚不均匀现象更明显,同时在过渡区到变形区的连接处有堆料造成壁厚局部增大,严重时会产生死皱。通过分析得出:倾角为20°比较合适,能够有效补料,且厚度不均匀性减少。     

高强度不锈钢弧形板冷弯成形机理的集成研究

不锈钢弧形板具有耐腐蚀、强度高、光洁美观等优点,因此在地铁和高铁的建设中得到广泛应用。但因其尺寸精度要求高,导致成形工艺难度大,从而制约了工业的生产。针对此问题,以符拉索夫开口薄壁梁理论为基础,推导出符合高强度不锈钢弧形板成形弯曲角度表达式及横向变形及纵向变形的能量计算式,并编制出成形工艺。之后建立服役行为的数学模型,通过模拟轧制力大小及不锈钢弧形板成形后的回弹量来判定理论道次变形量分配的合理性。对合作企业现有冷弯成形机组改造,依据最优仿真结果进行实验,反复修正后的工艺模型能顺利辊弯出高强度不锈钢弧形板产品,且现场测试数据显示,机组的轧制力能稳定,成形后的回弹量较小,产品质量满足用户精度要求。对形成最优成形工艺,提高辊弯质量和精度有重要作用。     

井下救生舱抵抗爆炸冲击的数值模拟

对救生舱抵抗瓦斯爆炸冲击的能力进行分析,为其结构设计及改进提供理论指导意见。应用非线性显式有限元算法对瞬间冲击的响应进行模拟,得出冲击过程中的应力、应变变化规律和最终变形情况。得出变形量和压力峰值并非线性关系,而是随峰值升高变形量急剧增大;舱体受到0.5MPa峰值冲击波作用时发生弹性变形,大于1.0MPa峰值时产生塑性变形;冲击卸载后,由于惯性作用变形会有所滞后,随后有一定量的回弹。可将舱头优化为向外凸的结构,以减少局部过度变形造成的破坏。