型材三维拉弯成形数值模拟及回弹特性研究

轻量化薄壁三维弯曲结构件广泛应用于大型高端装备制造业当中,然而,受材料性能及复杂目标零件形状的约束,三维弯曲成形件的回弹问题尤为突出。为此,通过对柔性多点三维拉弯成形工艺原理的抽象与合理简化,建立了矩形截面型材的成形过程及回弹变形的有限元仿真模型,基于开发的柔性多点成形装备,利用实验验证了上述模型的有效性。随后,对不同截面形状(矩形、T形、L形)铝型材开展回弹特性研究。回弹预测水平和垂直方向最大绝对误差为0.52和0.36 mm,最大相对误差为14.77%,仿真结果与实验结果基本吻合,且回弹变形的变化趋势一致。在相同材料和调形参数条件下,矩形、T形、L形截面成形件轮廓度误差分别为1.72%,0.84%,0.62%,依次递减,而失去对称几何结构的截面型材截面变形程度依次递增。以上研究成果为实现任意截面形状三维拉弯制件的精确成形奠定了基础。     

高速切削Inconel718绝热剪切带微观特征研究

镍基高温合金Inconel718是多组元复杂合金,在高速切削过程中,切削变形复杂,切削温度高,使得刀具磨损十分严重。因此,通过切削实验获取切屑根进行观察分析,同时结合切削仿真深入研究锯齿形切屑的形成过程中绝热剪切带的微观特征。结果表明:绝热剪切带以两种形式存在,形变带(应变高度集中)和转变带(有高温转变痕迹)。形变带是材料热塑性剪切失稳后形成的一条窄带(其中也有少量动态再结晶),转变带则是发生了组织转变以及动态再结晶形成的。在切削过程中,绝热剪切带上受到大应力、应变的作用,剪切带上的空洞聚合最终导致微裂纹的产生。     

基于ANSYS组合模具过盈配合有限元分析

在细长杆冷成形自动锻压机新产品的研制过程中,为判断其组合模具结构设计是否符合要求,文中用接触有限元法建立了内衬与外套过盈配合的有限元力学模型.针对内衬和外套的过盈配合状态.采用大型通用有限元ANSYS软件对组合模具进行了有限元分析,得出了内衬与外套在过盈配合状态下的应力分布规律及接触面压力分布状况,找到了应力集中位置和大小.结论表明其组合模具结构配合尺寸设计没有使模具产生变形,该组合模具完全符合产品的设计要求.     

新型粮食烘干生物质燃料热风炉结构设计与分析

开发设计了一种生物质燃料热风炉,实现节能高效,满足不同地域、体量、技术改造等对粮食烘干技术的需求.从热风炉关键技术的突破,达到燃煤烘干效果的同时,解决粮食行业节能减排的问题.     

复杂光机部件仿真平台结构设计与研究

复杂光机部件图像采集地面仿真平台姿态扰动发生装置,是一种航空相机地面空中环境模拟装置。文中主要通过分析现有振动器,并结合其优点,设计出一种新型的仿真平台,用以实现在地面实验室中对航空相机进行空中飞行环境的模拟,从而进行探究影响航空相机拍照质量的影响因子,进而可以研制出解决该影响因子的云台,并可以测试云台的合理性。以及基于ADAMS虚拟样机并联机构运动学和动力学特性分析,为仿真平台整体结构的优化设计提供理论依据和主要参数。     

数字图像相关亚像素位移测量中迭代相关系数曲面拟合算法研究

相关系数曲面拟合算法是数字图像相关方法中一种简单而高效的亚像素位移测量算法。在相关系数曲面拟合算法中,拉格朗日曲面拟合算法、二元三次多项式曲面拟合算法和二元四次多项式曲面拟合算法不能直接推导出亚像素位移量的解析解,而需采用迭代算法获得亚像素位移量。为对比分析上述3种迭代相关系数曲面拟合算法的性能,利用真实散斑图像对3种算法的计算精度与效率进行了对比实验。实验结果表明:3种算法的求解精度与效率从高到低依次为二元三次多项式曲面拟合算法、拉格朗日曲面拟合算法、二元四次多项式曲面拟合算法。     

一种优化的柔性环动力学轮胎模型的研究与应用

提出了一种优化的柔性环轮胎有限元建模方法,该方法在传统的径向弹簧支撑的柔性环模型上优化了弹簧的数量并采用B21线性梁单元等效胎体的变形。该研究应用万能试验机对哑铃型轮胎橡胶片进行单轴拉伸试验,得到了应力-应变曲线,采用有限元仿真软件Abaqus对材料拉伸数据进行了超弹性和黏弹性评估拟合,在自由状态及载荷状态下对普通子午线轮胎柔性环模型进行了线性摄动模态分析,并提取了振型与固有频率。通过与Singlemodle分析结果的对比,验证了此建模方法的有效性和准确性。该研究还应用该模型预测了在动力学条件下,速度、载荷、胎压对轮胎固有频率影响的规律,为轮胎结构分析和设计提供了参考。     

SiCp/2024Al复合材料高应变率热变形行为的新本构模型#br#

通过分离式霍普金森压杆(SHPB)动态压缩试验研究了体积分数为45%的铝基碳化硅颗粒增强复合材料（SiCp/2024Al）在大应变率和变形温度范围内的热变形行为,分析了热变形参数（变形温度和应变率）对流动应力的影响。研究发现：变形温度和应变率对复合材料的流变应力、抗压强度、弹性模量、应变率敏感性有显著影响;抗压强度、弹性模量随变形温度的增大而减小,而抗压强度、弹性模量、应变率敏感性随应变率的增大出现了拐点。根据试验结果,结合热力学和统计损伤力学理论,建立了描述SiCp/2024Al复合材料动态热变形行为的连续损伤本构模型,预测的流动应力与试验结果吻合较好,表明所建立的模型能够准确地描述SiCp/2024Al复合材料动态热变形行为。     

基于BP神经网络的数字图像相关非迭代灰度梯度算法

为了提高非迭代灰度梯度算法的亚像素位移求解精度与效率,提出一种基于神经网络的非迭代灰度梯度改进算法。该算法应用BP神经网络直接建立变形前后散斑图子图像的灰度及灰度梯度与亚像素位移之间的非线性映射关系,无需对相关系数进行最小二乘优化求解。应用模拟散斑图像对算法的亚像素位移求解精度与效率进行了验证。结果表明,作者提出的算法的计算精度与效率较传统的非迭代灰度梯度算法均有提高。最后进行了真实的刚体平移实验,其结果进一步证明了作者提出的算法的有效性。     

基于ANSYS仿真的焊缝截面形状研究

为寻求减小焊接过程中产生的残余应力和残余变形的方法,提出采用弧形焊缝截面形状的观点,以大型通用ANSYS有限元仿真软件为平台,与传统V形焊缝截面进行仿真对比,指出采用弧形焊缝截面能够有效地降低残余应力和残余变形,使残余应力分布更为合理,并且能够提高焊接产品的综合力学性能.