液压机工作缸缸底部分几种常见结构力学模型的统一

本文根据缸壁对于缸底弯曲变形具有一定支承刚度的概念，为法兰支承式液压缸四种常见的缸底结构建立了统一的力学模型和强度设计方法。     

关于有进液孔缸底部分强度分析的一种新方法

本文针对法兰支承式液压缸有进液孔缸底部分强度计算方法的不足，根据缸壁对于缸底具有一定支承刚度的概念，考虑了过渡圆角的应力集中，提出了一种新的模型和方法。     

卡键式可拆缸底的结构设计及应用

给出了法兰支承式液压缸的一种卡键式可拆缸底结构及其在4MN卧式液压镦锻机上的应用实例。     

法兰支承液压缸结构的遗传算法优化设计

针对目前液压缸结构设计中主要结构参数依据经验方法确定的不足,以公称压力为600 kN、型号为YS41-60的新型单臂开式伺服驱动液压机为应用背景,建立法兰支承液压缸有限元分析模型.以液压缸重量最轻为优化目标,以缸筒外径2r2、缸底厚度t、缸底过渡圆弧半径R1、缸的法兰厚度h、缸法兰处过渡圆弧半径R及法兰部分的外径2r4这6个参数为设计变量,提出了合理的设计参数及应力的约束条件,采用改进遗传算法对油缸的结构参数进行优化,优化后液压缸的重量相对减少了41%,优化效果明显.进一步采用ANSYS软件对优化前后的油缸进行了有限元分析,数值模拟验证了优化结果的正确性.     

法兰支承液压缸的有限元计算及强度分析

关于法兰支承液压缸的强度计算,国外学者有过不少论述,但由于法兰支承缸的受力情况复杂,现有强度计算公式很难精确地反映应力的实际情况,个别公式如缸底强度计算公式与实际情况更存在很大差异。本文以300吨液压机油红有限元法计算为基础,分析了法兰支承液压缸各区的应力情况,研究了缸各结构尺寸参数对缸强度的影响及合理选择,评述了常用强度计算公式的适用性,并在此基础上探讨了新的缸底(βι,≥7或ι≥2.5r_2)强度计算公式。新的缸底强度计算公式,比较符合实际情况,对设计计算有参考价值。     

一种缸头的实用加工工艺

总结缸头加工的实践经验,从缸头块、缸头法兰零件加工与焊接及缸头焊接体的加工等方面探索了一套经济实用的缸头加工技术,为提高复杂工件生产效率提供了参考。     

高炉炉缸侵蚀状况的计算

高炉炉缸、炉底的侵蚀危害着工厂的经济效益和广大工人的生命安全。为有效的避免灾难的发生,采用两点法结合大长板理论以及长圆筒理论,对高炉炉缸,炉底的侵蚀程度进行简单计算。结果表明,获得了炉缸、炉底遭受侵蚀的形貌及侵蚀范围,为高炉采取保险措施提供了有力的依据。     

油缸缸体与缸底焊接接头失效分析

通过对中缸底焊接接头材质的金相观察、断口分析、夏比冲击试验等,对其焊接接头的失效原因进行了分析,得出中缸底焊接接头的失效为疲劳失效。     

折弯机油缸缸底断裂脱落原因分析及解决措施

对某折弯机油缸缸底断裂脱落原因进行分析,得出充液阀关闭时过大液压冲击力持续高速对缸底打击造成缸底断裂脱落这一结论。根据分析结果制定了降低充液阀关闭压力和更换阻尼以减小流量输入两项主要措施,并最终解决了问题。     

42CrMo前悬缸筒的富氩气体保护焊

某种非公路矿用自卸车前悬缸缸筒与法兰通过焊接成为一体,本文通过对材料焊接性分析和焊接工艺试验,选择出合适的焊接材料,制定了合理的焊接工艺,按此工艺加工,得到了符合使用要求的焊接接头。     

卡爪式水下连接器承载能力分析

针对卡爪式水下连接器工作环境十分恶劣、外界干扰因素较多、会受到拉、压、弯、扭等外力的作用的问题,建立了连接器的模型,对各种受力状态进行了分析,提出了连接器在各种状态下的最大承载能力的计算方法。连接器对拉力的承载能力通过确定卡爪的危险截面及伸长量进行分析;连接器对压力的承载能力取决于两法兰之间的预留距离,通过计算卡爪的最大压缩量进行分析;连接器对弯矩的承载能力以距法兰中线最远的卡爪受力为准,根据倾覆力矩对连接器进行弯矩分析;连接器对扭矩的承载能力是由连接器内部卡爪与法兰之间的摩擦力决定的,在不同工况下,根据卡爪对法兰的正压力的变化,可以得到不同的结果。通过对卡爪式连接器的受力状态分析得到的连接器承载能力,对于国内类似水下机械式连接器的发展有一个很好的借鉴作用。     

Sheet metal forming analysis of planar anisotropic materials with a proper numerical scheme for the blank holding force

A modified membrane finite element with a proper formulation for planar anisotropic materials is introduced to correctly enhance the flexural rigidity not only within an element but among elements. The strain energy term in the formulation is decomposed into the membrane energy term for mean stretching and the bending energy term for pure bending. This procedure needs careful evaluation for the orientation of the anisotropic axes. The formulation is then combined with an effective algorithm to deal with the contact between the material and the dies. Distribution of the blank holding force is calculated in each step according to the thickness in the flange region. The calculation employs a special relation between the thickness and the blank holding force. The simulation examples demonstrate the validity and versatility of the computer code by showing the earing phenomenon in circular cup drawing and the variation of the blank holding force in rectangular cup drawing. The results shows that the thickness variation in the flange region redistributes the blank holding force during the deformation. The present algorithm can predict more precise contour lines in the flange region and a more precise shape and strain distribution.     

Effect of details of vertical stiffener on fatigue behavior of welding plate beams

The design of the vertical stiffener details is important in the anti-fa-tigue design of the welded steel plate beams.There still exist different opinionson the selection of the design parameters and the effect of the shear stress.Inthe present study,the effects of the welding process(semi-automatic welding,manual welding)and the connecting location of vertical stiffener(welded to theweb or to the flange)on the fatigue behaviour in the regions subjected to thepure bending and subjected to the bending and shearing are investigated by test-ing the simulation beams of large scale.The analysis of the fatigue test resultsshows that the normal bending stress is the governing factor to the fatiguestrength.     

38CrMoAl钢液气弹簧活塞杆断裂失效分析

采用光学显微镜、扫描电镜及能谱仪对38CrMoAl钢液气弹簧活塞杆断裂样品进行检测。结果发现,断口呈快速断裂的放射状条纹特征形貌,表明该失效件断裂速度快。活塞杆末端外圆存在数条圆弧状表面裂纹,推测该处受到外力作用的高速撞击,使得法兰端承受极大的弯曲应力,最终在应力集中最大的凹槽部位产生断裂。断口剖面显微组织检测发现,法兰端存在两处凹槽,由靠近杆部的第一凹槽产生断裂。实测第二凹槽倒圆角半径R极小并产生表面裂纹,表面裂纹两侧渗氮层明显加深,表明该表面裂纹形成于渗氮处理之前,属于调质处理过程形成的淬火应力集中开裂,由此推断第一处凹槽同样存在应力集中开裂倾向。断裂源区存在表面裂纹及表面剥落,表面渗氮层脆性大。杆部外圆存在表面脱碳层,并产生脆性针状氮化物。样品表层及心部的显微组织为粗大马氏体位向的回火索氏体,基体组织为粗大过热组织,材料强韧性比正常晶粒组织显著降低。     

5m直径大角度型材框拉弯成形工艺

针对某一运载火箭大角度型材框,对力控制模式下的拉弯成形进行了模拟及试验研究,模拟分析了拉弯力对成形件应力、应变分布及回弹量的影响规律。模拟结果显示,随着拉弯力增加,型材截面内外侧切向应力差减小,回弹和扭翘变形也减小,但不利的一面是变形量增大,零件壁厚减薄率增加,截面尺寸变化加大,综合考虑,选取合适的拉弯力为97.4 k N。试验分析了拉弯力、第1次拉弯包角及补拉量对零件成形精度的影响规律。试验结果表明,拉弯力和补拉量越大,零件的角度、平度及弧度间隙越小,尺寸精度越高。通过试验,得出了优化的拉弯工艺参数,即拉弯力为105 k N,第1次拉弯包角为65°,补拉量为60 mm。在此参数下拉弯,零件淬火后变形程度较小,扭翘现象较小,回弹量较小,成形出尺寸合格的零件。     

Numerical simulation of influence of material parameters on splitting spinning of aluminum alloy

During the splitting spinning process, the material parameters of disk blank have a significant effect on the determination of forming parameters and the quality of deformed blank. The influence laws of material parameters, including yield stress, hardening exponent and elastic modulus, on splitting spinning force, splitting spinning moment, degree of inhomogeneous deformation and quality of flange （average thickness and average deviation angle） were investigated by 3D-FE numerical simulation based on elasto-plastic dynamic explicit FEM under ABAQUS/Explicit environment. The results show that, the splitting spinning force and the splitting spinning moment increase with the increase of yield stress, hardening exponent and elastic modulus. The degree of inhomogeneous deformation increases with the decrease of yield stress and hardening exponent and the increase of elastic modulus. The average thickness of flange increases with the decrease of yield stress and the increase of hardening exponent and elastic modulus. The average deviation angle of upper surface increases with the increase of yield stress and the decrease of hardening exponent and elastic modulus. The average deviation angle of lower surface increases with the decrease of yield stress, hardening exponent and elastic modulus. Meanwhile, the corresponding variation ranges are given. The achievements may serve as an important guide for selecting the reasonable processing parameters of splitting spinning based on different aluminum alloys, and are very significant for optimum design and precision control of the splitting spinning process.     

Numerical stress analysis of crack at welded beam-to-column connection

0　ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＳｔｅｅｌｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｉｓｔｈｅｂｅｓｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅｆｏｒｍａｇａｉｎｓｔｅａｒｔｈｑｕａｋｅｆｏｒｉｔｓｇｏｏｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄａｄａｐｔａｂｉｌｉｔｙ.Ｒｅｃｅｎｔｌｙｄａｍａｇｅｓｔｏｓｔｅｅｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｎｅａｒｔｈｑｕａｋｅｓｈａｖｅｂｅｅｎｆｒｅｑｕｅｎｔｌｙｒｅｐｏｒｔｅｄ.ＢｒｉｔｔｌｅｆｒａｃｔｕｒｅｗａｓｆｏｕｎｄｏｎｅａｒｔｈｑｕａｋｅｓｏｆＮｏｒｔｈｒｉｄｇｅａｎｄＨｙｏｇｏｋｅｎＮａｎｂｕ,…     

薄壁管纯弯曲塑性成形分析及回弹计算

回弹是薄壁管数控弯曲常见的质量缺陷。文章基于薄壁管弯曲变形微体受力分析,建立了薄壁管圆周方向上力的平衡微分方程和切向应力在薄壁管横截面上的分布函数。由此可确定中性层的位置,求出外加弯矩,并用虚功原理解得回弹角度。论文针对不同几何参数的薄壁管进行了数控弯曲实验,分析了弯曲角度和相对弯曲半径对回弹角度的影响规律,并验证了理论计算结果与实验结果基本相符。利用该文介绍的计算方法可在实际弯曲之前计算出回弹补偿量,以提高管件弯曲成形精度。     

模具曲率半径对X80管线钢管JCO成形影响分析

采用有限元方法对大口径直缝埋弧焊管JCO弯曲成形过程进行数值模拟,根据ABAQUS有限元软件计算结果,分析不同上模曲率半径所对应的应力应变场分布特点,讨论目标弯曲角、加载弯曲角与凸模曲率半径之间的关系,给出了力与位移的关系曲线,以及不同凸模半径下管坯成形力与目标弯曲角关系曲线,为实际生产合理选择模具提供参考。     

内孔翻边时变形区应力应变规律研究

内孔翻边是冲压成形生产中的一个常用工序,变形区的变形特征是一种物理和几何非线形的变形过程.用主应力法对内孔翻边成形过程中变形区的应力、应变及模具上的受力进行了理论分析,得出了变形区的应力、应变随冲模斜角的变化规律.结合具体算例,用ADINA软件模拟了变形区的应力、应变及模具上的受力,得出了与理论分析相同的结论,即翻边使变形区变薄;材料会沿径向收缩;冲模斜角越大,孔边缘处等效应变越大,冲压力也越大.