航空铝合金高速铣削加工的有限元模拟

研究了铣削加工模拟所涉及的切削层的等效简化、工件材料的流动应力模型、刀屑接触面的摩擦模型和热传导控制方程等关键技术，并针对铣削加工的特点，建立了铣削加工模拟的有限元模型，基于此模型对高速铣削加工航空铝合金7050 T7451的切削力、应力和温度进行了有限元模拟.通过铣削力实验测得了同样切削条件下的铣削力值，其值与数值模拟结果比较吻合，证明了所建有限元模型的正确性，从而也表明了采用此模型进行的应力和温度的模拟结果是可信的.铣削加工有限元模拟研究为铝合金切削加工的工艺参数优化、刀具的优选和工艺规划奠定了基础.     

铝合金三维铣削加工的有限元模拟与分析

针对铝合金材料7050T7451的铣削加工，将刀具视为刚体，前刀面和切屑间的摩擦定义为材料流应
力的函数，采用商业有限元软件DEFORM3D，建立了能够反应实际铣削状态的三维铣削模型.利用该模型模
拟了切屑的形成过程，获得了与实际切屑相似的屑形.通过分析铣削过程中的三维铣削力的变化，揭示了
刀 屑的接触长度.对应力、应变和切削温度分布的分析表明，应力主要集中在第一剪切区，而应变和温
度的最大值在刀 屑接触面上.     

基于次摆线轨迹的铝合金高速铣削有限元仿真

为了避免用圆弧线来描述铣刀刀尖运动轨迹带来的误差,更精确地实现铣削加工过程的模拟,在构造铣削加工有限元模型的过程中引入刀齿运动的真实轨迹即摆线,并同时实现刀具的旋转运动和进给运动.研究了在刀具旋转一圈即360°的过程中,铣削力、切削温度以及有效应力的变化规律和分布情况.将有限元模拟值与经验公式以及铝合金7050高速铣削实验进行了对比,验证结果是比较一致的,说明了在数值模拟过程中建立的有限元模型是正确的.     

端面铣削加工的一种切削力模型

论述了端面铣削加工中一种切削力模型的建立过程，指出了刀具几何形状、刀齿原始位置误差和主轴偏心距等因素对铣削力变化的影响．     

端面铣削加工的一种切削力模型

论述了端面铣削加工中的一种切削力模型的建立过程，指出了刀具几何形状，刀齿原始位置误差和主轴偏心距等因素对铣削力变化的影响。     

双辊铸轧超高强铝合金有限元数值模拟

采用有限元法对双辊铸轧7075和7050铝合金的工艺过程进行了数值模拟,研究了合金成分和铸轧速度对铸轧熔池内温度场、流场和凝固场的影响规律。结果表明,在同一铸轧速度条件下,随着合金的等效比热增大,合金在铸轧熔池内的温度梯度随之减小,凝固速率减慢;对于同一种合金,随着铸轧速度增加,合金的速度梯度随之增大,熔池内所形成漩涡的位置下降。模拟结果为下一步的铸轧实验提供了理论依据     

刀具几何角度对高速铣削性能影响的仿真分析

切削力和切削温度是影响刀具耐用度及被加工表面质量的重要因素,其中刀具几何角度在金属切削加工过程中对切屑的形成、切削力的大小以及散热条件等影响很大。因此,合理地选择刀具几何角度对提高刀具使用寿命和生产效率、降低生产成本具有重要意义。以铝合金7075-T651高速铣削为研究对象,借助金属切削工艺软件AdvantEdge对铣削加工进行模拟仿真,得到加工过程中切削力和温度随时间的变化关系,并结合单因素法,分析了不同刀具角度的选择对切削力和切削温度的影响。该结果为高速铣削刀具几何角度的选择提供参考。     

铝合金薄板电子束穿透焊熔池的数值模拟

为有效地控制电子束焊接后的焊缝成形,得到符合要求的焊接结构,本文基于电子束焊接熔池物理过程的分析,使用有限体积法(FVM)数值模拟软件Fluent,对2mm厚的2219铝合金电子束穿透焊的温度场和流场进行数值模拟,研究了电子束穿透焊时熔池的流动行为及规律.模拟结果表明,电子束焊接形成穿透型匙孔时,熔池中液态金属的流速大小和方向迅速发生改变,最大流速可以达到10 m/s;产生的金属蒸汽反冲压力会使熔池剧烈震荡,熔池中远离匙孔的液态金属在Marangoni对流的驱动下,使熔池上、下两部分形成了较中间部分更长、更不稳定的拖尾,同时促进了熔池宽度的增加;熔池宽度和熔池拖尾长度分别在35 ms、90 ms左右达到了稳定.模拟焊接熔池凝固后,正面焊缝有一定的余高,背面焊缝有一定的收缩,其表面焊缝形态与实际焊缝形态吻合良好.此外,通过对熔池中液态金属的流速分析,还可以得出结论:金属蒸汽反冲压力对熔池的驱动作用远大于重力和表面张力的影响.     

铝合金轴心受压构件的稳定性研究与数值模拟

为了给试验提供可靠的依据与指导,采用有限元软件ABAQUS对17根6082-T6型高强铝合金轴心受压构件进行数值模拟,并与试验结果进行对比分析.对影响有限元计算结果的各项因素,包括网格划分与尺寸、端板厚度、初弯曲大小和材料参数进行分析.有限元模型采用完全积分形式的20节点实体单元,铝合金应力应变关系采用Ramberg-...     

基于数值模拟的铝合金防火涂料防火性能研究

以无尘洁净室为研究对象,模拟研究了典型火源位置下薄涂型防火涂料对铝合金框架结构的保护作用,分析了火灾烟气蔓延和铝合金框架温度变化情况,定性评估了涂料的防火隔热效果。结果表明：火源在洁净室中间时,火灾烟气沿顶棚迅速蔓延至两端,在火源达到最大热释放速率时,顶部约1/3面积的铝合金处在温度高于80℃的烟气中。相同火灾场景下,喷涂防火涂料可以使火源正上方的铝型材温升减少70～90℃,降低因高温造成的强度折减;侧面铝合金温度在有/无喷涂防火涂料时,温度变化幅度都不大,强度折减可以忽略。     

聚晶金刚石刀具高速铣削钛合金切削温度分析

为了研究聚晶金刚石高速铣削钛合金时的切削温度的影响因素,揭示切削温度的变化规律,进行了切削温度试验．采用2^k因子试验设计,找出对切削温度有重要影响的主影响因素及交互影响因素;利用均匀设计试验,分析主影响因素及交互影响因素对切削温度的影响规律;建立切削用量与切削温度之间的非线性数学模型．试验结果表明：聚晶金刚石刀具高速...     

Thixo-forging and simulation of complex parts of aluminum alloy AlSi7Mg

In order to investigate the formability of metal material in semisolid state,a series of experiments were carried out by thixo-forging the complex part of aluminum alloy AlSi7Mg.Through changing the upper punch,aluminum parts with different upper-cup dimensions can be successfully produced.The numerical simulation was conducted for investigating the forming limits of AlSi7Mg during thixo-forging.It is found that the simulation result is in good agreement with the experiment one.     

2024铝合金喷丸粗糙度试验与数值模拟

为研究喷丸处理对2024铝合金表面粗糙度的影响,提出一种利用数值模拟预测喷丸粗糙度的有效方法。 对铝合金试件进行喷丸处理,测量得到粗糙度特征值Ra。 利用有限元软件ABAQUS对喷丸过程建立多丸粒模型并进行数值模拟,基于所提出的Ra离散化计算式,通过对采样路径上节点位移的统计处理,得到R_a模拟值,最后通过改变模型相关参数,分析喷丸参数对粗糙度的影响规律。 试验结果表明:模拟值与实测值相对误差分别为16.7%、2.5%、4.3%,两者吻合良好,验证了仿真模型及结果的正确性,另外模拟得出喷丸工件表面粗糙度随丸粒直径的增大而增加;随喷丸速度的增加而增加;随丸粒覆盖率的增大先大幅增长,后增速减缓。     

Numerical simulation on the rheo-diecasting of the semi-solid A356 aluminum alloy

The effect of injection pressure, piston velocity, and the forming temperature of semisolid slurry on the filling behavior of the semi-solid A356 aluminum alloy was investigated by simulation methods. The simulation results show that these processing parameters have an important effect on the filling behavior of the semi-solid A356 aluminum alloy. The slurry flows steadily in the cavity when the injection pressure, the piston velocity, and the forming temperature are low, but it is prone to turbulent flow w...     

TC4钛合金旋压有限元数值模拟分析

采用有限元法对薄壁曲母线TC4钛合金构件旋压成形进行了模拟计算，分析了旋压不同阶段坯料应力应变状态和旋压工艺参数对旋压成形的影响，并初步优化了工艺参数，在有限元数值模拟基础上，成功旋制了高精度试验件．试验结果表明，有限元模拟对旋压具有指导意义，可以提高旋压合格率，降低研制成本，并缩短研制周期．     

Experimental investigation and numerical simulation of large-sized aluminum tube extrusion forming

Large-sized aluminum tube has big section effect, aspect ratio and thin thickness, so that the extrusion technology is complex and the large specific pressure is generated in extrusion cavity. The temperature variation and velocity effect is difficult to control. The extrusion forming of large-sized aluminum tube was researched and simulated. Three-dimensional thermo-mechanical coupled finite element model was constructed and appropriate boundary conditions were given out. The results show that large-sized aluminum tube can be formed by isothermal extrusion through controlling the extrusion velocity and founding the relationship between extrusion velocity and extrusion temperature.