中空组合式凸轮轴滚花连接强度研究

凸轮与轴体的连接强度是评价中空组合式凸轮轴的重要技术指标.本文介绍了中空组合式凸轮轴的技术优势和滚花连接的特点,通过有限元数值模拟并结合试验对滚花装配压装力和连接强度的影响因素进行了分析.结果表明,材料、过盈量、滚花连接区长度、滚花齿形和齿间距都是影响滚花压装力和连接强度的主要因素;凸轮与轴体材料的优化匹配、滚花齿形的合理选取以及装配过盈量和连接区长度的增大,都可提高滚花连接中空组合式凸轮轴的连接强度.     

装配式中空凸轮轴凸轮材料及装配技术研究

研究了装配式中空凸轮轴的两个关键技术:凸轮材料和连接技术.本试验凸轮材料采用铁基粉末冶金材料,并对其工作表面进行宽带激光表面淬火处理.研究结果表明,经激光处理后,材料的耐磨性得到了明显的提高.凸轮与芯轴的连接采用滚花连接技术,对不同齿距的滚花式凸轮轴静连接强度及疲劳强度进行了实验研究.研究结果表明,制成的凸轮轴在静扭时的破坏扭矩约是凸轮轴实际工作扭矩的20～30倍,疲劳破坏方面亦符合工作要求.     

棒材等离子喷涂制备非晶态合金雾化过程的数值模拟及工艺参数的制定

根据已有的火焰喷涂一维稳定流动学研究的成果,提出棒材等离子喷涂法制备非晶涂层的雾化机理并计算了棒材等离子喷涂法制备非晶时雾化粒子的中值粒径。同时改变棒材等离子喷涂中主气压力和辅气压力两个主要参数,优化了铁系非晶涂层制备工艺。结果表明,3mm Fe80P13C7及Fe72Cr8P13C7的晶体棒材通过大气等离子喷涂,在喷涂电压为55V,喷涂电流为600A,棒材与喷嘴的距离为4mm,送棒速率为50mm/min,喷涂距离为100mm,喷涂角度≈90°,主气压力为0.95MPa,辅气压力为0.35MPa喷涂可制备非晶涂层。     

合金化热镀锌镀层组织的数值模拟及应用

建立数学模型可确定热浸镀锌合金化变化状况,进而可改进其工艺,消除锌层在冲压时的粉化。在建模中是以锌为主扩散元素,还是以铁为主,目前仍不统一。基于热浸镀锌合金化过程中的组织演变规律及相变机理,以锌为主扩散元素,建立了一种合理的数学模型,采用数值解法及C语言编程来模拟合金化镀层组织生长规律;同时应用Visual C++6.0平台开发了GA钢板镀层组织模拟计算软件。以连续镀锌合金化工艺最优参数,将合金化工艺参数输入,计算出ζ,δ和Γ相的生长厚度、镀层铁含量及Zn浓度-距离分布,分析η和ζ相消失的合金化时间点,能计算δ相内无浓度梯度的合金化时间点,以便控制Γ相的快速生长。根据计算结果和合金化过程分析报告可优化合金化参数,模拟获得最佳镀层显微组织。结果表明:该软件具有较为全面的输入参数、预测结果准确和操作简单等优点,对指导热浸镀锌合金化工艺有重要的实际应用价值。     

螺杆式粉料计量包装机粉料流动分析与数值仿真

分析了粉料在定量充填系统内的流动过程。在PRO/E中建立几何模型,利用流体仿真软件FLUENT对粉料物料在螺杆旋转条件下的流动过程进行数值模拟,分析不同的螺杆参数对充填计量的影响规律,从而为确定合理的螺杆几何参数及外部条件提供依据。     

不锈钢/铝/不锈钢复合板拉深工艺及有限元数值模拟

目的研究各工艺参数对复合板拉深成形工艺的影响,以指导实际生产。方法以不锈钢/铝/不锈钢三层复合板为研究对象,探究了复合板拉深工艺数值模拟的关键技术;结合有限元数值模拟和试验验证,预测了复合板在拉深成形中的缺陷,研究了凹模圆角半径、凸凹模间隙、压边力、拉深速度对最大减薄率的影响规律,并利用正交试验对这4种工艺参数进行了优化。结果有限元模拟中,分层复合板模型比整体模型准确度高。最大减薄率随凹模圆角半径的增大而减小,随着凸凹模间隙的增大而先减小后增大,随拉深速度的增大而增大,随着压边力的增大而增大。各成形工艺参数影响最大减薄率的主次顺序是:凹模圆角半径压边力模具间隙拉深速度。结论有利于减小最大减薄率的工艺参数优化组合为:凹模圆角半径为21 mm,模具间隙为3.2 mm,压边力为50 k N,拉深速度为10 mm/s。     

复合材料网格结构软模共固化成型工艺数值仿真

基于平面应变有限元分析模型与策略, 研究了软模共固化成型工艺中工艺间隙、固化周期和残余应力对复合网格结构性能的影响。通过模拟一典型复合材料网格结构的共固化工艺过程, 得出了合适工艺间隙的确定方法, 建立了降低耦合场梯度策略, 并且解释了产生残余应力的原因。这对复合网格结构的软模共固化工艺的工艺参数合理选择具有一定的参考价值。      

矩形离子阱质量分析过程的数值模拟

传统的四极离子阱质量分析器中离子的运动可用二阶线性微分方程——Mathieu方程的解来描述。根据Mathieu稳定图所反映的离子运动特性,可实现离子的质谱分析。但Mathieu方程对平板电极的矩形离子阱描述不再准确适用,本文通过数值模拟的方法,依次对矩形离子阱质量分析器内电场分布、离子运动轨迹、离子阱的Mathieu稳定图以及标准工作模式下获得的质谱图进行了模拟和分析。     

工艺参数对AZ31镁合金往复挤压过程的影响

运用刚黏塑性有限元法对不同工艺参数下的AZ31镁合金往复挤压过程进行了热力耦合数值模拟,研究了不同初始坯料温度、挤压速率和摩擦因数对往复挤压过程中等效应变、等效应力及温度场的影响。结果表明:在往复挤压过程中,挤压速率对等效应变峰值影响不大,随着挤压速率的增大,工件内温度峰值直线上升,温度分布不均匀程度增大,应力峰值先增加后减小;随着初始坯料温度升高,等效应力峰值呈直线趋势减小;摩擦因数对温度峰值的影响很小,随着摩擦因数的增大,等效应变峰值先增大然后趋于平稳,等效应力峰值增大,其增大幅度减小。     

新型环形切割器成型仿真及影响因素灰关联分析

提出一种截面呈弧锥结合形状的变壁厚环形药型罩结构,应用非线性有限元软件完成了爆炸载荷下弧锥结合罩形成环形切割器的数值模拟。对16种不同参数组合下的环形切割器成型情况进行了仿真,并基于灰色理论对各影响因素进行了灰关联分析。结果表明,合理调节药型罩壁厚能有效地降低内外罩径向速度差,获得竖直向下的环形EFP;影响环形切割器侵彻性能的最主要因素是圆弧曲率半径和锥角。     

螺栓法兰连接结构的振动仿真分析

利用ANSYS动力学分析软件建立了螺栓法兰连接结构的1/8循环对称三维非线性有限元模型,在正弦激励下对三种不同预紧力矩情况下的模型进行了瞬态动力学分析。通过ANSYS后处理对稳态响应位移信号进行微分处理得出了螺栓附近法兰上下对应节点加速度信号以及差值信号,与实验数据进行对比验证,得出预紧程度与信号的相互关系,确定所建有限元模型是可靠的。     

筒形件强力旋压工艺模拟及实验研究

采用有限元与工艺实验相结合的方法,对筒形件强力旋压工艺进行了研究。对于旋压加工工艺,利用有限元模拟软件建立三维弹塑性模型并进行数值模拟,然后在此基础上分析进给比、减薄率2个工艺参数对筒形件强力旋压成形过程的影响规律。根据数值模拟结果,设计并制造了工装与模具,同时进行了工艺试验,成功试制了壁厚减薄效果良好的筒形件强力旋压样件。     

多拐曲轴镦挤成形过程轴向流动模拟分析与试验验证

目的 解决多拐曲轴镦挤复合成形过程中,轴向流动导致尺寸精度低的问题。方法 从坯料加热、成形过程、成形后冷却等全流程模拟出发,以建立镦挤成形装置运动学、成形过程热力学、曲轴材料本构模型、几何模型等为基础,建立有限元模型,分析产生轴向偏差的原因。结果 有限元模拟分析表明,坯料体积、飞边厚度是镦挤成形过程产生轴向流动的关键性因素,可以通过优化台阶轴毛坯几何形状,控制轴向异常流动。结论 试验表明,多拐曲轴的轴向流动得到有效控制,单拐轴向长度偏差控制在±1 mm,成品率提高至90%以上。     

倾斜砖烟囱定向爆破拆除与数值模拟分析

某砖厂有一座60 m 高砖烟囱,使用时间较长局部发生风化,且烟囱整体倾斜5°。针对风化倾斜砖结构烟囱的实际情况,以及复杂的现场环境,通过 LS-DYNA 有限元软件对设计的三组参数进行了模拟分析。结合模拟结果与工程实践经验,采用正梯形长12 m 高2.8 m 的爆破切口、爆破切口设计在倾斜方向、倾倒方向与倾斜方向重合等参数的选择使爆破拆除方案达到了最优化。将切口设计在倾斜方向、人工修正定向窗、利用烟囱倾斜等措施,确保了烟囱按照预定方向倒塌。     

压扭工艺改善钼粉末温压成形的模拟分析

运用MSC.Marc有限元仿真软件,采用基于更新拉格朗日方法的热-机耦合分析方法,模拟了钼粉温压和温压扭成形过程,获得了2种工艺条件下的粉坯相对密度分布规律,验证了有限元模型的可靠性。结果表明:压扭工艺可以减小粉坯端面边缘处相对密度分布梯度,增大侧壁附近粉末变形量,并显著提高平均相对密度及相对密度分布的均匀性。     

基于预裂成缝对爆破参数拟合的数值模拟分析

通过ANSYS—LSDYNA软件对不同爆破参数条件下的预裂缝过程进行模拟,并对预裂缝的爆破效果进行了计算分析,对几组符合爆破实际情况的线装药密度、孔间距、炮孔直径参数进行分析,回归推导出预裂爆破线装药密度公式,并从模拟过程看出,预裂缝裂隙是先从孔壁开始形成并向中点发展,而不是应力波干涉理论认为的裂缝首先从中点产生,并向两孔发展。为预裂爆破理论研究和参数的合理确定提供了一条有效的途径。     

金属粉末压制成形机理及影响因素模拟分析

利用MSC.MARC有限元分析软件对金属粉末致密化成形过程进行了模拟分析。采用基于更新拉格朗日方法描述的大位移弹塑性分析,研究了不同工艺(压制方式、摩擦条件)对不同侧压系数(K=4、6、8)压坯中金属粉末致密化成形行为的影响规律。结果表明,双向压制工艺相比单向压制工艺可改善压坯应力和密度均匀性;摩擦条件的改善有利于增大金属粉末移动,减少应力集中,降低粉末压制力,提高压坯密度均匀性;而相同压制工艺下,压坯高径比小时,密度分布更均匀。     

高架桥爆破坍塌全过程数值模拟与分析

大型城市高架桥的爆破拆除工程必须有一个严密的爆破方案,数值模拟可为爆破方案的制订提供有力保障。针对某城市大型高架桥梁的爆破工程,利用LS-DYNA程序,计算分析了高架桥的爆破坍塌全过程,分析了爆破过程及爆破拆除引起的地面振动响应,并与最终的实测数据进行了对比分析。实测数据与计算数据吻合较好,表明该模拟方法能较好地考虑爆破全过程,可在今后类似工程的计算分析中参考使用。     

汽车前围板冲压数值模拟及工艺参数优化

针对汽车覆盖件冲压过程变形复杂的特点,对某型号汽车前围板零件拉深过程进行数值模拟,分析压边力及拉延筋的变化对该零件成形效果的影响.通过成形极限图优化压边力及拉延筋,最终获取该零件拉深工序合适的工艺参数,为汽车覆盖件冲压工艺提供快速、有效的设计方法.