I型扁钢轧制过程数值模拟

本文I型扁钢的生产坯料为钢带经卸卷、分条轧制后的窄钢条。采用有限元软件Msc.Marc建立了规格为25 mm×5 mm×3 mm的Q235 I型扁钢4道次热连轧的弹塑性有限元模型,研究了轧件在轧制过程中的变形情况、等效应力、等效塑性应变的变化规律。结果表明：轧件在立轧道次会出现轻微的狗骨形,平轧道次会出现轻微的单鼓形;轧件横断面的中间部位等效塑性应变较大;轧件边角部等效应力较大,轧制过程中易出现质量缺陷。     

Ⅰ型扁钢轧制过程数值模拟

本文Ⅰ型扁钢的生产坯料为钢带经卸卷、分条轧制后的窄钢条。采用有限元软件Msc.Marc建立了规格为25mm×5mm×3mm的Q235Ⅰ型扁钢4道次热连轧的弹塑性有限元模型,研究了轧件在轧制过程中的变形情况、等效应力、等效塑性应变的变化规律。结果表明:轧件在立轧道次会出现轻微的狗骨形,平轧道次会出现轻微的单鼓形;轧件横断面的中间部位等效塑性应变较大;轧件边角部等效应力较大,轧制过程中易出现质量缺陷。     

液芯锻造过程分层模型仿真分析

采用锻造模拟软件Deform-2D,建立了含有固态区、半固态区和液芯区3部分区域的液芯锻造分层模型,计算得到了压下速率为20 mm·s^-1、相对压下量为30%时,含有液芯钢锭的温度场的模拟结果,以及等效应力、等效应变随相对压下量变化的曲线,获得了不同相对压下量和坯壳厚度下的固态区、半固态区和液芯区3部分区域的金属流动规律。模拟结果表明:在相对压下量相同的条件下,半固态区受力越大,其变形进行得越充分;钢锭的变形主要由液芯区来承担,这有利于去除大型锻件的芯部缺陷;坯壳厚度越大,钢锭所需的变形力越大。     

三辊斜轧钛合金棒材成形的数值模拟

运用软件Deform-3D数值模拟了钛合金大规格棒材的轧制过程。建立了绝对压下量分别为30、41、50 mm的工艺条件下φ300 mm×2000 mm棒坯三辊斜轧的数值模型,分析了轧制过程中轧件的等效应力、应变的分布及变形规律,并利用点追踪分析了不同压下量轧件横截面上的轧制力、等效应力、应变和损伤的变化规律。模拟结果表明,轧制过程稳定,等效应力、应变分布均匀;轧制力、等效应力-应变和损伤随压下量的变化而变化,心部损伤明显并呈现一定的变化规律。试验验证了模型的合理性和可行性。模拟结果可为后续的工艺参数优化、心部裂纹研究及试验提供参考依据。     

5052铝合金板材热轧过程塑性变形及应力分布的三维热力耦合模拟

对5052铝合金板材热轧过程进行了三维热力耦合模拟,综合考虑热轧过程中轧制速度、变形温度、道次压下量和摩擦系数等因素对热轧过程中轧件变形区内塑性变形和应力分布的影响,建立了多参数的热力耦合热轧模型。结果表明,在轧件变形区内,因加工硬化与动态软化的综合作用,其流变应力呈典型的动态再结晶特征。在变形区内轧件表面因金属流动剧烈,其等效塑性应变和应变速率远远大于轧件心部,塑性变形显著。轧制速度是轧件温度场分布最重要的影响因素之一,轧制速度越大,轧件的温升就越高;而温度是影响等效应力大小的主要因素,温度升高和应变速率降低都使得流变应力降低。     

坯料形状对大棒材开坯轧制变形的影响

为研究圆坯和矩形坯两种坯料形状对大棒材开坯轧制变形的影响,采用有限元分析软件MARC对大棒材开坯轧制进行了模拟。模拟结果表明：在箱型孔中开坯轧制时,轧件芯部附近变形区应力状态都是两拉一压,矩形坯残余应力呈两拉一压应力状态而圆坯是三向拉应力状态;矩形坯比圆坯在箱型孔中的充满度好,等效应变分布均匀;当孔型侧壁起限制宽展作用时,轧件芯部呈现两压一拉应力状态,变形向芯部渗透明显,利于芯部孔隙性缺陷的压实。     

中厚板轧制过程的数值模拟

以L245级管线钢材料的热物性参数(密度、泊松比、杨氏模量、热膨胀系数、热导率和比热)和热模拟压缩实验获得的高温变形时应力—应变曲线等试验数据为基础,在MSC.Marc软件中建立了该钢种材料数据库,并建立了中厚板多道次轧制过程的二维有限元模型。以铸坯厚度为220mm、成品厚度为25.4mm的热轧过程为例,通过对轧件与轧辊接触面间换热系数采用取不同常数值的方法,并依据其生产时所采集的各道次相关工艺参数,对该轧件全道次热轧过程进行了数值模拟,将各道次的轧制力计算值与实测值进行了分析比较,确定了轧件与轧辊间接触面换热系数的最佳值。利用本文模型对厚度为180mm的轧件单道次轧制过程进行了数值模拟,研究了不同变形工艺参数(轧制温度、道次压下率和轧制速度)对变形区等效应变和等效应力的影响。结果表明,在轧机设备能力及生产现场条件允许时,高温粗轧阶段纵轧道次可采用低速大压下率进行轧制成形,使变形较充分地向轧件芯部渗透,从而使钢板获得细小均匀的晶粒组织,有效改善钢板的强韧性能。     

U71Mn重轨BD1可逆轧制过程的有限元分析

利用ANSYS/LS-DYNA非线性有限元软件对60 kg/m U71Mn重轨生产从铸坯出炉—高压水除鳞—BD1开坯直至BD2入口整个过程进行数值模拟。采用平/立交替代替道次翻钢的方式,保证了BD1可逆轧机数据的精确传递。分析了轧件在各道次变形区及轧后稳定断面处等效应力、等效应变的分布情况,得到了U71Mn重轨钢表面温降曲线及轧制压力曲线。结果表明:轧件表层与心部的应力、应变分布存在差异;稳定截面处第5道次侧面应力最大72.1MPa,且断面应变比较均匀;温度和轧制力计算结果与实测值吻合良好。     

GH4169高温合金锥形机匣冷旋成形规律

针对高温合金因室温加工硬化现象严重而导致旋压成形时易产生的破裂、表面波纹等缺陷,以锥形机匣构件为研究对象,探究其冷旋成形规律。基于Simufact平台建立了有限元模型,采用模拟与实验相结合的研究方法,模拟分析了多道次旋压过程中机匣构件等效应力和等效塑性应变的变化规律、壁厚的分布特征及工艺参数(道次间距p、旋轮进给比f、芯模转速n)对旋压件壁厚的影响,揭示了其成形规律。结果表明：工件顶部平板区Ⅰ区的等效应力、等效塑性应变沿径向突变,且边缘在中后期出现一定的应力集中和变形;斜壁区V区的等效应力、等效塑性应变沿轴向分层分布,沿周向分布均匀,且随着旋轮的进给和道次的增加而逐渐增大,最大值均位于工件端部Ⅳ区。斜壁区V区的壁厚总体呈先减小后增大的趋势,中部过度减薄,工件端部Ⅳ区壁厚达到最大值;壁厚均匀性随旋轮进给比和道次间距的增大呈上升趋势,芯模转速对壁厚影响不显著。实验结果与模拟分析一致,验证了模拟研究的可靠性。     

压实轮压下量对宽铜带连续挤压过程的影响

利用DEFORM-3D软件,对宽铜带连续挤压的压实轮压下过程进行数值模拟,获得坯料在不同压下量下的等效应力、等效应变、温度和挤压轮扭矩的分布情况.结果表明:在同一压下量下,坯料的等效应力和等效应变在压实轮压下过程中都逐渐增加;当金属进入到轮槽内并与挡料块接触间,坯料的等效应变保持不变,而等效应力则急剧降低;当金属流人到腔体内时,坯料的等效应变又急剧增加.随着压下量增加,在整个连续挤压过程中坯料的等效应力、等效应变、温度和挤压轮扭矩都增加.通过点的跟踪分析和挤压轮扭矩分析可知,压实轮压下量为6 mm时更适合宽铜带连续挤压.     

锯齿形切屑绝热剪切塑性变形

通过正交切削实验获得不同切削速度下的切屑,在扫描电镜下测量不同切削速度下切屑的微观几何形态与仿真结果进行比较。结果表明,仿真模型较好模拟了切屑的微观几何形态。对钛合金切削加工过程中的锯齿形切屑形成过程进行了仿真,分析了锯齿形切屑形成过程中等效应力、等效应变、等效应变率的分布变化规律。     

均匀化方法在大型袋式除尘器花板结构计算中的应用

将均匀化方法与有限元法结合起来,采用单胞法分析周期性分布、含圆孔袋式除尘器花板的等效力学性质,研究花板厚度和圆孔半径对花板等效弹性常数的影响规律,为简化花板有限元结构计算分析提供基础。结果表明:(1)在圆孔半径相同情况下,厚度变化对花板等效模量和等效泊松比的影响很小;(2)花板等效模量随着圆孔半径的增大而快速减小;(3)对含密集型周期分布圆孔的袋式除尘器花板的挠度和模态分析验算,说明本文均匀化方法的有效性和准确性。     

树脂芯砂的混入对湿型砂质量的影响

论述了在用湿型砂生产铸铁件的型砂系统中混入大量树脂砂时,对型砂粒度、膨润土有效含量、抗粘砂性能的影响,并提出了相应的措施.针对铸造一厂的型砂系统,详细介绍了灰铸铁型砂系统物料的变化情况、混入树脂砂对型砂发气量的影响,并成功实施了将灰铸铁型砂系统的旧砂代替新砂使用在球墨铸铁型砂中的工艺,这一工艺的实施不仅降低了成本和铸件缺陷,而且使型砂的性能更稳定.实践证明:在用湿型砂生产有芯铸件时,芯砂的粒度要与型砂的粒度基本一致;混入树脂砂中的树脂膜可以起到一定的防止铸铁件粘砂作用,应当加以利用;适当地往型砂系统中补充旧砂对型砂系统的稳定是有利的;控制好型砂的有效膨润土含量和有效添加剂含量是大量树脂砂混入型砂系统情况下稳定型砂系统的有效途径.     

低Br纳米晶Fe73.5Cu1Nb2V1Si13.5B9合金的中、高频损耗行为

在f＝2．0－10^3kHz和Bm＝0．05－1．0T的范围内，考虑查了低Br纳米晶合金的每周损耗的频率关系。结果表明，在0．2－5kHz的范围内，惯用的损耗分离原则适用，可用Bertotti的统计理论描述P／f-f行为。大约在3－5kHz以前的相当宽的中、高频区内，不能采用惯用的分离法。大致可分为三个区间，P／f-f行为可很好地用P／f＝Kccl^(i) Pch(i)型线性方程来描述。有效涡流系数Kccl^(i)比经典涡流系数Kcl小得多，也明显比高导磁态的Kccl^(i)的相应值小。     

送粉式激光熔覆热和熔覆材料有效利用率影响因素的研究

通过改变激光熔覆工艺参数获得相应的熔覆层并对其进行了细致的研究,对激光热有效利用率、熔覆材料有效利用率、熔覆层稀释率及有关界面问题进行了综合评述。找出了工艺参数对其影响规律,指出了送粉装置与工艺参数间的合理匹配能获得最佳的激光热有效利用率、熔覆材料有效利用率。同时,对搭接熔覆时的搭接率的确定原则进行了详细的评述。为获得良好的结合界面提供了实验证据,为制定送粉激光熔覆工艺规程提供了理论依据。     

刀具断屑槽对切削过程影响的数值模拟

本文通过有限元法模拟切削过程,对硬质合金刀片断屑槽在切削过程中的影响做了研究。结果表明采用平滑的槽型曲面有利于降低主切削力;断屑槽能够降低轴向力和径向力,进而可以帮助提高加工精度和工件的表面质量。切削过程中,有断屑槽的刀片表面等温线分布集中,而没有断屑槽的刀片表面有多个最高温度区域且温度更高,不利于刀片的使用寿命。另外,有断屑槽的刀片所产生切屑的有效应力、有效应变更大,更适合于加工塑性好的材料。     

湿型砂造型中型砂质量的控制

介绍了湿型砂各组分的作用.论述了型砂性能与其组分的关系,并指出控制好有效膨润土量和有效添加剂量是控制型砂质量的关键,结合生产实例阐述了型砂质量的控制要点.指出提高型砂质量控制水平、生产优质铸件和实现铸造生产循环用砂是铸造生产节能减排的有效方法.     

Unicase炉有效加热区的测定

本文介绍了Unicase炉有效加热区的测定方法，阐述了空炉测温的必要性，并对测量结果不理想时提出了改进措施。     

有效的管理是大学发展的杠杆——美国艾伦大学个案研究

对于高校来说，以师生成长和发展为宗旨，以学校发展战略规划为导引，以校内外的有效沟通为机制，以大力筹措经费提高资源利用水平为保障，以营造校园文化为大学组织的凝聚力，是走向成功的重要管理特征。本文通过对美国艾伦大学成功的发展历程及其内部管理特征的分析，对此观点进行阐释。     

解决皮下气孔的一种好方法

重点从原材料和孕育工艺两方面,介绍一种解决皮下气孔缺陷的好方法.