船体板材成形模具与装备耦合分析

通过对船体板材成形模具与装备的一体化耦合建模,采用有限元分析模拟软件ANSYS对其刚度和强度进行模拟分析,然后与装备自身的刚度和强度进行对比分析,找出成形模具与装备各自对船体板材成形精度的影响,从而优化船体板材成形模具与装备的刚度和强度设计.在保证船体板材成形精度的前提下,可以合理简化成形模具与装备的结构,降低生产成本,获得更高的经济效益.     

Al-Mg-Si基合金车身板材成形极限及数值应用

采用成形极限图（FLD）试验,运用网格应变自动测试分析系统ASAME,对Al-Mg-Si基合金车身板的成形极限进行了检测,同时,将FLD应用于有限元分析作为成形时出现破裂缺陷的判据,并分析车门外板在冲压成形过程中破裂危险部位主应变在FLD上分布。结果表明：Al-Mg-Si基合金板材的成形极限高于目前常用的AA6111铝合金车身板;拉延筋的形状和位置对成形过程的影响很大,采用双曲面法设计车门可以改善车门腹部拉深不充分引起的刚度问题。     

钣金凸包冲压成形的仿真研究

钣金凸包具有提高板材刚度的作用,应用广泛。应用Deform有限元软件仿真分析了钣金凸包冲压成形过程中应力、应变的分布规律,以及板料载荷与速度场的变化规律。通过仿真分析,确认冲压成形过程中板料与凹模接触处的应力值减小,冲压成形完成时板料与凸模接触处的应力值最大,边缘处的应力值为0。冲压成形过程中,凸凹模刃口处应变值最大,板料载荷则先较大波动,后平稳增大,最后急剧增大。试验结果与仿真分析结果的误差在1%内,验证了仿真分析准确可靠。     

对称三辊卷板机上辊挠度补偿计算与受力分析

卷板机是一种弯曲金属板材的成形设备,可将材料弯曲成筒状、弧状、锥状或其他形状的板件。机械式对称三辊卷板机的设计结构简单,操作方便,适合多种品种、小批量钢管的生产。由于卷板机的三辊是对称的,在弯曲成形的过程中,板材前后受力相对均匀,因此能够使钢板的回弹问题和精度问题得以解决。为了保证板料的成形质量,考虑到成形筒型的圆度和母线的直线度,所以必须保证上辊有足够的刚度,从而加入挠度的概念。应用AutoCAD Mechanical软件模拟,假设支反力,模拟卷板机上辊所受的均布载荷,用Mechanical软件进行逆推求解,来补偿上辊挠度,保证板材成型质量。     

基于弹簧等效的车门密封精细建模及窗框刚度研究

车门窗框刚度影响整车舒适性和安全性。传统刚度设计采用集中载荷简化法,通过施加偏大的集中载荷以提高安全系数,同时未能计入车门密封的复杂反作用,所得刚度偏于保守。面向车身轻量化,研究车门—密封—侧围三元复杂空间匹配接触作用。通过车门密封分段三维仿真,分别提取压缩负荷特性并拟合弹簧等效刚度,建立基于弹簧等效的车门密封精细模型。面向车门复杂轮廓,通过量化车门—侧围分缝间隙,确立密封等效弹簧的压缩位移与作用方向,形成计入非均匀密封作用的车门窗框刚度新算法。研究表明:该方法基于车门实际闭合状态和分段密封精细作用,能获得满足密封要求的更小刚度,可显著压缩集中载荷法所得冗余刚度,支持轻量化最低车门刚度优化设计。     

基于ANSYS/LS-DYNA的板材多点成形中回弹的数值模拟

利用有限元软件LS-DYNA对板材冲压成形的回弹进行数值模拟,采用动态显式算法模拟板材成形过程,隐式算法模拟卸载回弹过程;对于不同曲率半径、不同屈服强度的圆柱面成形件进行数值模拟,分析得出回弹趋势和回弹分布,这些结果对于减小因回弹带来的误差、提高成形件的成形精度具有十分重要的现实意义。     

圆柱面多点成形中弹性垫对压痕抑制的数值模拟

压痕是板材多点成形中特有的成形缺陷,是多点成形必须解决的问题。通过ANSYS软件对板材进行圆柱面的多点成形仿真分析,并针对分析的结果提出了抑制压痕的方法,进一步数值模拟说明了一定厚度的弹性垫技术消除压痕缺陷的有效性。     

镁合金超声振动单点渐进成形表面效应的研究

根据镁合金板材成形特点提出超声振动单点渐进成形新工艺,运用有限元分析软件将模拟和实验相结合,研究了成形参数对镁合金板材单点渐进成形表面效应的影响。表面效应主要表现为对所加工的成形件表面质量和尺寸精度的影响,因此主要研究振动频率、振幅对成形件表面质量和尺寸精度的影响规律。结果表明:就成形压力而言,选取振动频率f=80kHz较为合适;就成形精度而言,振动频率f=40kHz、振幅A=0.04mm较为合适。     

板材多点成形使用弹性垫后回弹的数值模拟

利用有限元软件LS-DYNA对板材冲压成形的回弹进行数值模拟。使用3mm厚的弹性垫抑制板材成形产生的压痕,但弹性垫的使用加上板材的回弹会导致成形误差的增大。基于数值模拟的结果,提出了修正基本体群成形面补偿回弹。经过两次补偿,精度得到了很好的提高,证明该方法可以很好地补偿多点成形中的回弹。     

成形过程材料特性变化对整车耐撞性的影响研究

为研究冲压成形中材料特性变化对整车耐撞性产生的影响,选取某款SUV车100％正面碰撞中的关键吸能部件,利用网格映射技术将成形仿真结果即塑性应变、厚度不均等作为碰撞仿真分析的初始条件,进行引入成形工艺因素的整车耐撞性分析,并与传统的碰撞仿真结果进行对比.研究表明:塑性硬化提高了结构的刚度,可能会导致结构变形模式发生改变;成形过程中材料特性的变化对结构的变形、吸能和加速度影响很大,在碰撞仿真中需要引入成形因素,以提高仿真的精度.     

汽车悬架优化过程的Pareto最优解

针对悬架优化过程目标函数相互冲突的问题,建立了四自由度半车模型,并施加随机路面激励,在此基础上研究了悬架多目标优化(MOP)。采用Matlab软件m文件与Simulink相结合的方法对悬架刚度、阻尼参数进行了数值模拟,分析了刚度或阻尼变化时悬架动行程与车身加速度之间的变化关系,并提出了一种通过数值模拟求解两目标函数优化下Pareto最优解的方法。研究结果表明,该方法可以有效地获得悬架动行程及车身加速度两目标函数下的优化解。     

材料性能及其结构分析对车门设计的影响

介绍了车身设计中利用先进计算机模拟软件进行模拟分析的重要性.以某型号车门为研究对象,在相同加载情况下,分析了车门关闭和开启状态下的性能.探讨了车门在这两种状态下的能量平衡、门锁处Z向位移以及车门内板应力分布情况.进行模拟分析之后,发现车门变形较大,门板角落处存在应力集中,在铰链处应力集中比较严重.通过深入分析,提出了具体的改进措施,为新车型的开发研究提供了有力支持.     

制动参数对制动系统稳定性的影响

以汽车的制动盘与摩擦片构成的制动系统为研究对象,建立了基于Stribeck摩擦模型的制动系统动力学模型。采用数值仿真的方法就制动系统的初速度、制动压力、阻尼和刚度等制动参数对系统稳定性的影响做了定性的分析,提出了提高系统稳定性的方法。研究结果表明:随着制动初速度的增大,系统的振动幅值也变大,但系统达到稳定状态的时间越短;系统的振动幅值随着制动压力的增大而减小,适当地提高压力可以减小振动;系统的阻尼越大,系统越快达到稳定状态;系统的刚度越大,系统达到稳态运动所需的时间就越长,达到稳定前振动的幅值随着刚度的增大而变小。     

一种弱刚度件加固装夹技术研究

介绍了一种弱刚度细长梁零件的加固装夹技术.首先,通过切削加工试验获取各向切削力;其次,以切削力作为输入,采用有限元仿真分析方法得到零件的变形情况,从而获得零件的加固点数量及位置;最后,设计了一种专用工装,利用石蜡及结构胶进行加固装夹,提高了零件刚度,减小了加工过程中的变形量.试验结果表明,加固装夹时零件变形量小于0.0...     

均压槽与静压气体轴颈轴承承载特性的关系研究

主要研究通过开设不同结构形式的均压槽来提高静压气体轴颈轴承的承载能力和刚度,利用加权余量法和有限元离散化方法求解雷诺方程进行数值计算和仿真,针对单排孔和双排孔轴颈轴承,分析不同长度的周向均压槽,以及不同数量、不同位置和不同长度的轴向均压槽对轴承承载能力和刚度的影响规律。结果发现:开设周向均压槽和轴向均压槽都可以提高轴承的承载能力,相比开设周向均压槽,开设轴向均压槽对提高轴承的承载能力更为有效,而且只开设一条或两条轴向均压槽就能显著提高轴承的承载能力,通常将轴向均压槽置于气膜间隙较小的位置时能使轴承的承载能力和刚度最大。数值仿真结果通过试验进行验证,研究结果可用以指导高承载和高刚性静压气体轴颈轴承的设计。     

Solution of ill-posed problems for identification of the dynamic parameters of bolted joints

The measured frequency response functions (FRFs) are directly used to identify the bolted joint properties. However, the noise effect and the matrix inverse operations create ill-posed problems, and a small noise level may cause the identified result to be faulty. A sensitivity method is developed to avoid the ill-posed problems for identification of the dynamic parameters of bolted joints in this paper. To calculate the sensitivity of stiffness and damping for bolted joints, the sensitive values are used to determine the frequency ranges before the identification. Then, the equivalent stiffness and damping of bolted joints are identified by FRFs method in this range. All results of simulation and experiment show that the proposed method can improve significantly the identification accuracy. Additionally, the sensitivity method can be used to avoid an ill-posed problem by eliminating ill-posed FRFs in some frequency range before identification.     

谐波传动柔轮扭转刚度的研究

推导出柔轮单齿刚度的计算公式,利用ABAQUS进行柔轮扭转的运动学建模与仿真分析,仿真结果与计算所得的柔轮扭转刚度相符.通过分析柔轮整体刚度系数计算公式中的参数,确定其对柔轮刚度的影响.研究结果为高刚度谐波齿轮的设计提供了有效依据.     

掘支锚联合机组支撑油缸多目标优化设计

研发了一种适用于综掘巷道的掘支锚联合机组。为提高掘支锚联合机组支护机构的安全性与稳定性,根据参数化建模和分析方法研究了支护结构支撑油缸刚度对结构频响特性的影响,以各支撑油缸的刚度为设计变量,结构的最大位移振幅最小及最大应力振幅最小为优化目标函数,对支撑油缸刚度进行优化设计,确定了各弹簧的最佳刚度,并进行了实验验证。结果表明：优化后模型在3个轴向的最大应力响应比优化前分别减小了96.72%、95.87%、96.65%;优化后模型的最大位移响应在Z轴方向虽然比之前略有增大,但X轴和Y轴方向分别减小了98.17%和74.61%;实验结果与仿真结果的固有频率最大误差为8.6%,且频响曲线变化规律基本一致,证明了优化设计的有效性。     

AutoCAD汉字笔划自动提取

剖析了AutoCAD形文件(.shp)结构及其矢量汉字编码,通过编程提取gbcbig.shp文件中矢量汉字的笔划数据,将获得的笔划数据整理并以G代码的格式输出,输出的G代码在RT4500数控雕刻机上得到了验证.     

基于气固耦合的静压气体轴承静态性能仿真研究

为了探究静压气体轴承的静态性能,运用CFD软件进行气固耦合仿真,对可变节流静压气体止推轴承的静态性能相关影响因素进行研究,得到不同状况下的轴承静态性能变化规律。结果表明:可变节流静压气体轴承速度流场变化过渡更为平稳,可有效促进工作时稳定性;提高供气孔压力可以提高轴承的承载力和刚度,同时耗气量会明显增加;增大节流孔的直径可以有效提升轴承承载力,但峰值刚度反而下降,耗气量亦会增加。