SOLVING OF TRIAXIAL METAL FLOW BY VARIATIONAL PRINCIPLE ON TUBE ROLLING WITH CYLINDRICAL AXLE

本文按Ritz法求解最小能量方程,确定在直线及圆弧侧壁圆孔型中轧管时,变形区内金属的三维位移和应变函数。应用能量平衡原理,按三维变形导出轧制力能参数的计算公式.经冷轧铝管及热轧钢管的实验验证,理论计算值与实测值较为接近,此公式可以在工程计算中应用。     

方坯料在椭圆孔型中轧制时力能参数的计算

本文按Ritz法求解最小能量方程,得到了方钢在椭圆孔型中轧制时金属的三维位移和应变。按三维变形,应用能量平衡原理推导出轧制力和轧制力矩的计算公式,并对理论公式进行了实验验证,公式计算值与实测值相近。     

三辊 Y 型轧机轧制压力的计算

采用极值原理的功能平衡法，确定在三辊Ｙ型轧机上冷轧钢丝时，轧制变形区内金属的三维位移增量和应变增量函数，并依照解出的位移增量和应变增量函数，应用能量平衡原理推导出轧制压力计算公式。经过冷轧钢丝实验，证明理论计算值与实测值较为接近     

基于子结构RESOLVE扩展方法的三维焊接残余应力数值模拟

针对三维焊接残余应力与变形数值模拟过程所需的计算时间、所需磁盘空间及精度问题,本文先计算焊接动态温度场,再运用子结构技术进行弹塑性分析,计算三维焊接残余应力。介绍了子结构理论模型及适用条件,以T形角接试件为例,基于ANSYS12.0分别建立全结构模型与子结构模型进行三维焊接残余应力数值模拟,并且在子结构模型中采用2种不同的扩展方法计算。结果表明,运用子结构技术直接扩展计算残余应力与变形可明显缩短计算时间与磁盘空间,并且通过合理选择子结构区和RESOLVE扩展方法可达到与全结构计算结果非常接近。     

弹塑性有限元法在非轴对称挤压变形研究中的应用

本文对用弹塑性有限元法研究三维非轴对称零件的挤压变形问题作了探讨。开发研制了三维弹塑性有限元程序,并利用该程序对所选典型件在挤压变形时的应力、应变分布及金属流动等进行了理论计算,计算结果表明该程序具有实用价值。     

一种改进的基于FLUENT的三维波浪水槽模拟方法

在分析现有波浪水槽模拟方法的基础上,提出一种基于FLUENT求解器的在计算波浪水槽时用于消波区的自定义能量函数,并将其应用于计算三维波浪水槽中。通过在求解器中加入该能量函数,并将其结果与实验结果进行对比,找出了最佳的能量函数中的变量系数,达到优化三维波浪水槽的目的。     

圆管缩径能量吸收装置的研究

根据圆管缩径时的基本分区和变形特点，计算出了各区的变形力。由“最小载荷定理”给出了缩径变形的基本条件和在缩径变形下的极限缩径系数计算式，这是能量吸收装置的设计依据。通过准静态实验和撞击实验，理论与实验结果完全吻合。圆管缩径作为能量吸收装置优点突出，具有广阔的应用前景。     

圆管准静态翻转的三维模型分析

金属圆管的自由翻转可用于设计能量吸收结构.目前的二维理论分析模型与实验数据和有限元计算的结果相比还有较大差距.针对受轴向压缩载荷产生翻转变形的圆管,在假设体积不变的前提下,利用Mises屈服准则建立了一个三维分析模型.圆管在翻转过程中的厚度变化采用两段假设.对照有限元计算的结果发现,三维分析模型对翻转半径的预测改进较小...     

冷轧板带变形的三维分析

应用三维弹塑性有限元法,在大型商业有限元软件平台上开发了冷轧板带模拟系统,分析了轧件变形情况,考虑了不同厚度,压下率和摩擦系数的影响,并计算了边降及金属向流动的变化规律,计算结果与实验结果吻合情况较好。     

辊式楔横轧和板式楔横轧数值模拟的对比分析

辊式楔横轧是生产中较为普遍采用的轧机形式.而在数值模拟过程中,特别是三维变形模拟中,为了简化模具造型,常常采用板式楔横轧进行分析计算.文章分别就这两种模型的楔横轧变形过程进行了三维数值模拟,对各自的变形特点,应力应变场及速度场进行了对比分析.结果表明在数值模拟过程中,建立板式楔横轧系统模型来研究分析楔横轧变形中的相关问题是可行的.     

有限元模拟法分析斜轧扩管机变形特点

以Φ720mm斜轧扩管机为研究对象,应用三维有限元模拟仿真技术,对斜轧扩管过程进行了建模与仿真分析,获得了钢管的变形数据,在此基础上计算了斜轧扩管的主变形和附加变形,从变形的角度说明了辗轧角β和轧辊在垂直方向的调整距离h取值及相应工具设计的合理性。研究结果有助于了解斜轧扩管的工艺实质,提高产品质量。     

带钢冷连轧轧件辊系一体化仿真研究

针对带钢轧制过程中金属横向变形对带钢板形的生成存在影响的问题，根据最小能量原理建立了可分析轧制过程中金属横向变形的轧件三维变形力学模型和数值解法，将之与基于二维变厚度有限元法的辊系弹性变形专用仿真软件相结合，形成了辊系弹性变形和轧件三维塑性变形的一体化仿真算法和软件系统。在此基础上，以某厂1420mm冷连轧机组末机架为研究对象，对板形生成过程进行了仿真分析。     

轨道梁焊接弯曲变形的理论计算

本文给出了焊接弯曲变形的理论计算公式。强调焊接重要参量－焊接一能量的正确选择，以及利用实例，示出计算弯曲变形公式结合焊接工艺的具体应用。     

轨道梁焊接弯曲变形的理论计算

本文给出了焊接弯曲变形的理论计算公式。强调焊接重要参量－焊接线能量的正确选择，以及利用实例，示出计算弯曲变形公式结合焊接工艺的具体应用。     

板料变形三维数字散斑应变测量分析系统研究

针对板料变形中应变检测的常规方法和传统方法存在的不足,通过数字散斑相关方法、计算机双目视觉理论和材料力学理论分析了试件表面变形前后的散斑图像,来动态跟踪试件表面上几何点的运动并得到三维位移场,在此基础上计算得到试件的三维应变场.基于此原理开发了XJTUDIC三维数字散斑动态应变测量分析系统.应用带孔铝质制件进行了单向拉伸实验.测量结果表明,该系统能较好的反映板料变形过程中的三维应变状态,较好的测量试件表面的三维轮廓,直观再现工件表面的变形场、应变场和成形极限图(FLD),对于需要测量的关键点可以实现重点跟踪,动态测量出该点在任意时刻任意位移的应变.该系统可以应用到不同的力学测量现场.     

连续驱动摩擦焊接过程的三维与二维数值模拟对比分析

建立了连续驱动摩擦焊接过程的三维和二维刚塑性热力耦合模型.在三维模型中考虑了摩擦面上环向摩擦力对摩擦焊接过程的影响.计算了GH4169合金棒材连续驱动摩擦焊接过程的温度场、应力场及变形场.将三维模型计算结果和二维轴对称模型的计算结果及试验结果进行综合对比分析.研究发现,三维模型和二维轴对称模型的温度场计算结果相差不大,并且都和试验结果吻合得很好;但与二维轴对称模型相比,三维模型由于考虑了环向摩擦力,其等效应力计算值更大,也更合理,其飞边形状和轴向缩短量的计算结果更接近试验结果.三维模型能更好地模拟摩擦焊接过程.     

γ-TiAl金属间化合物4种剪切变形方式的第一性原理计算

γ-TiAl金属间化合物因其良好的综合性能,具有广泛的应用前景。但是γ-TiAl的室温脆性极大地限制了它的应用。γ-TiAl塑性变形主要产生层错和孪晶。通过第一性原理计算的方法模拟其在[11-2]方向上的剪切变形。采用4种不同剪切变形模型分别计算了应力变化以及能量变化特性。simple和pure模型的结果表明,弛豫过程对晶胞的剪切变形有直接影响,与simple alias相比,pure alias的层错能明显降低。此外,弛豫过程中受到α(91.30°)影响,层错应变点推迟。能量与应力曲线表明,pure alias模型符合理论上形变层错的产生过程,由此得到γ-TiAl的理想剪切强度和层错能。     

高阶单元在焊接热弹塑性有限元分析中的应用

为研究高阶单元对热弹塑性有限元分析中变形的影响,建立了不同网格尺寸、单元阶次的三维有限元模型,利用通用有限元软件ABAQUS对CO2气体保护堆焊过程进行热弹塑性有限元分析,比较线性单元和二阶单元在温度和变形的计算精度及时间.结果表明,二阶单元能够更好地反映焊接区域的变形特点,焊接变形的计算结果与试验结果更加接近;单元阶次仅对应力应变场分析有较大影响,对于温度场计算结果影响不大.     

高阶单元在焊接热弹塑性有限元分析中的应用

为研究高阶单元对热弹塑性有限元分析中变形的影响,建立了不同网格尺寸、单元阶次的三维有限元模型,利用通用有限元软件ABAQUS对CO₂气体保护堆焊过程进行热弹塑性有限元分析,比较线性单元和二阶单元在温度和变形的计算精度及时间.结果表明,二阶单元能够更好地反映焊接区域的变形特点,焊接变形的计算结果与试验结果更加接近;单元阶次仅对应力应变场分析有较大影响,对于温度场计算结果影响不大.     

塑料板材热成形过程沽维温度场的有限元分析

塑料板材热成形过程中，温度通过影响流体粘度流动行为指数对塑料板材的变形为有较大的影响。结合变形计算的刚粘塑性有限元公式、粘度计算的阿雷尼厄斯（Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ）方程的威廉斯（Ｗｉｌｌｉａｍｓ）方程以及温度场计算的加权余量Ｇａｌｅｒｋｉｎ有限元公式，开发了对塑料板材热成形过程的变形和温度场进行数值模拟的三维有限元软件。求解塑料板材热成形过程三维温度场香，采用六面体单元，对热传导的动态边界条件、变形