轿车白车身有限元模型修正研究

有限元模型与实际结构的一致性影响着CAE分析的可靠性。以典型点焊薄板件为例,分别采用刚性梁单元和等效板两种方式对结合面连接刚度进行了修正方法研究,并将研究方法成功应用于某轿车白车身的有限元模型上。修正后有限元模型的分析结果与试验结果基本一致。     

Measuring the local resistivity by the nanoindentation and force-spectroscopy methods

Methods for measuring the resistivity of materials during elastic and elastoplastic interactions of a current-conducting indenter and a studied sample are described. Analytical methods that describe the dependences of the contact ohmic resistance on the pressure force and the contact stiffness are proposed. The considered models are experimentally tested with a NanoScan scanning nanohardness tester using indenters made of boron-doped diamond single crystals.     

Evaluation of viscoelastic properties of materials by nanoindentation

A new method to determine both the modulus of elasticity and the viscosity factor at the micro- and nanoscale based on a nonlinear model of interaction of an indenter with a viscoelastic material is suggested using static-force spectroscopy of AFM.     

基于正交切削的有限元仿真建模技术

利用Deform2D有限元分析软件建立了金属正交切削过程的仿真模型。通过正交切削试验,对仿真结果进行了验证和比较,并分析了摩擦系数对仿真结果中切屑形状、切削力等的影响。     

超声拉丝有限元仿真研究

为了更好的了解超声波在拉丝加工的作用机理和塑性成形过程,以实际生产中常用的铜丝为例,建立了拉丝加工的三维有限元模型,首次利用ANSYS软件对常规拉丝和超声拉丝进行了有限元仿真研究,分得到了径向的变形曲线,拉拔应力,接触应力和摩擦应力的分布曲线.数据模拟结果表明,与常规拉丝相比,超声拉丝可以有效的减小拉拔力和摩擦力,改善产品的加工表面质量.     

凸凹模零件的疲劳有限元分析

落料拉深复合模的凸凹模是模具工作时的主要受力部件.凸凹模零件的强度、刚度以及疲劳寿命校核是模具设计时必须考虑的问题.在拉深件受力分析的基础上,建立了凸凹模的受力模型,通过对凸凹模零件进行有限元分析,计算了该零件的应力、位移分布和疲劳寿命.分析结果显示:凸凹模在工作时,可能出现问题的部位为拉深孔口处,出现的主要问题是凸凹模工作时孔口的磨损;而由于该零件在交变载荷作用下疲劳寿命较大,孔口出现局部剥落的可能性小.     

A Study on the Warping Problems of Thin Flange under the Radial Forging Processes by FEM and Experiments

During metal forging, warping can easily occur on the edge of the thin flange, causing it to fold, affecting the sustainability of the application of the flange. This investigation proposes a chamfer design for the die and the taper design for the ring gap, to eliminate warping. First, the radial forging process of work-hardened materials is simulated, the phenomenon of flange warping is analyzed, and the accuracy of the simulation is experimentally verified. Secondly, the materials, lubricants and the height of the ring gap of the die are set as fixed parameters, and the analytical results for dies with rounded corner, chamfered and a tapered of the ring gap, are compared. The experiments and simulation confirm that the problem of flange warping can be solved effectively. The results are as follows.When the die has a rounded corner and R=2 mm, serious warping and breaking creases are observed alongs the rim of the flange. When the die is designed with a chamfer, experiments and simulation both demonstrate that warping is reduced slowly as the chamfer value increases. When the die corner has a radius of R=2 mm, and has a taper shape between the rounded corner and the ring gap, experiments and simulation both indicate that warping declines as the tapering increases. However, as the contact area between the raw material and the die increases, its forming load increases with the taper angle. All of these results indicate that the solution to the warping problem proposed herein is feasible and effective, and that the results of this study represent useful references for design dies for radial forging.     

基于有限元法的链板结构设计研究

为了研究滚子链链板"8"字型结构的合理性,本文在ISO 08B型链条链板结构形式基础上对链板选择了5种不同的结构形式,并进行了有限元分析。通过有限元分析发现上下链板孔附近半"8"字型区域应力较大,而其它区域应力相对较小,综合考虑减小链条的单位长度质量、降低链板用材量、提高链条运行平稳性及降低链条运行的噪音等因素后,得出"8"字型结构是链板最佳结构形式,为链板结构设计提供了理论依据。     

WK-10型挖掘机斗杆有限元强度分析

WK—10型挖掘机斗杆是挖掘机工作装置的主要构件之一,其所受载荷复杂,极易发生断裂失效。结合挖掘机的实际生产工况,对WK-10型挖掘机斗杆在各种不利工况下进行了三维有限元分析,得出了其应力分布,结果表明斗杆最大应力出现在斗杆的变截面处的内侧,此处即斗杆最容易开裂的部位,这一结论与斗杆在矿山使用时的实际情况相吻合。所得的结论对斗杆失效分析、寿命评估及结构优化设计具有一定的参考价值。     

纯水液压泵配流盘的仿真研究

该文对不同材质的纯水液压泵配流盘进行了仿真分析，并对配流盘的应力分布情况及主要影响因素进行了初步探讨。     

切削温度对微细切削加工影响的有限元分析研究

建立微细切削仿真模型,对二维正交切削加工过程进行了热力耦合有限元数值分析,采用有限元模拟与微细切削加工实验验证相结合的方式,深入研究了切削温度对微细切削加工的影响,揭示了在高速、大切厚加工条件下,随着切削厚度的减小,刀—屑接触区切削温度降低,增加了材料的截切强度,从而引起材料的强化,导致单位切削力显著增加。     

蜗线齿轮有限元模态分析

基于齿廓法线法在三维建模软件Pro/E中建立了不同阶数的蜗线齿轮的几何模型,并导入有限元分析软件ANSYS中,建立各蜗线齿轮的有限元模型。分别对其进行模态分析,并得到其前七阶固有频率和振型图,提取齿轮的各阶模态振型图进行分析并分析蜗线齿轮的基本振型,讨论不同齿轮阶数与模数下各模态固有频率的变化规律并分析原因。该模态分析为选择蜗线齿轮的设计参数提供了参考依据,为该齿轮传动系统的振动特性分析、振动故障诊断与预报以及齿轮的动力学特性分析提供理论支持。     

基于FEM的汽车前梁内高压成形工艺研究

对典型空心构件汽车前梁内高压成形工艺进行了数值模拟研究,基于弹塑性有限元法和BT壳元理论建立计算模型并进行动力显式求解,分析了主要工艺参数———管坯尺寸和内压加载路径对成形质量的影响。模拟结果表明,采用管径55mm及低压合模、高压整形双线性加载路径时能显著控制起皱、破裂缺陷的产生,成形质量较理想。可见,合适的工艺参数能改善内高压成形过程中材料的分布、提高材料的成形极限、控制缺陷产生并提高产品质量。     

薄膜/基体结构的纳米压痕实验及其有限元分析

利用纳米压痕实验测定了氮化钛薄膜/高速钢基体中薄膜的弹性模量和硬度,并得到了纳米压痕过程的载荷—位移曲线;根据实验所得材料参数建立了纳米压痕实验的DEFORM计算模型,利用该有限元模型分析了不同薄膜厚度的膜/基结合处的切应力分布,研究了膜/基分离的可能性大小及分离位置与薄膜厚度的关系。     

Quantitative approach to determine the mechanical properties by nanoindentation test: Application on sandblasted materials

A novel method is developed to improve the accuracy in determining the mechanical properties from nanoindentation curves. The key point of this method is the simultaneous statistical treatment of several loading curves to correct the zero point error and identify the material properties considering size effects. The method is applied to four sandblasted aluminum-based specimens with different surface roughness. A linear relationship is obtained between the standard deviation of the initial contact error and the roughness which highlights the effect of the surface roughness on the reproducibility of the indentation curves. Moreover, the smaller standard deviation of the hardness given by the method confirms the importance of considering the initial contact error for an accurate determination of the material properties.     

基于有限元的超声振动内圆磨削系统的主轴设计与研究

基于有限元分析方法，对由振子（超声换能器、变幅杆和工具）和主轴套筒构成的超声振动内圆磨头的主轴部件进行了结构分析研究，揭示了套筒结构和振子结构对主轴振动模态的影响，特别是对振子输出振动和套简振动的影响规律。基于上述分析提出了主轴的优化结构。     

空间摆镜轻量化的有限元研究

选择SiC基复合材料作为空间摆镜镜体材料，对摆镜的多种轻量化方案，包括不同的筋肋宽度、镜面厚度和斜切角度分别建立了有限元模型，并对其在自重情况下的刚度进行了分析计算，得到了位移场分布和变化；最终确定了满足光学和力学加工工艺前提下的质量最轻的最优化方案。     

基于有限元方法的圆筒接管壁厚设计

结合我国压力容器分析设计标准JB4732-1995,采用有限元方法(FEM)对圆筒形容器的开孔应力集中及满足强度要求的接管最小壁厚进行分析。分析结果表明,开孔造成的应力集中系数处在3~10之间,并随着开孔直径d和简体内径D的增加而增加;通过采用不同路径分析得到的结果进行对比发现,传统的分析路径偏于保守,标准GB150-2011推荐的应力评定路径分析结果更接近生产实践,有限元分析方法可以方便、可靠地用于圆筒形容器的开孔设计。     

基于ANSYS的可转位刀片有限元分析

采用有限元软件ANSYS构建出具有复杂截面几何特性、复杂边界条件的硬质合金可转位刀片三维有限元模型。通过切削力试验测得切削力，在ANSYS中加载求解，进行应力场分析，计算出刀具的最大应力等，利用ANSYS的有限元分析和计算机图形学结合功能，显示三维应力等值线(面)、位移等值线(面)。结果表明该有限元模型更接近硬质合金可转位刀片的真实形状，可方便地进行硬质合金可转位刀具的抗弯强度和抗压强度校核，有利于对切削过程中的力学特性进行深入研究，为硬质合金可转位刀片的优化设计提供基础理论。