基于ABAQUS的气动锤铆研究北大核心CSCD

为了减少气动锤铆仿真所需的试验参数,并降低气动锤铆仿真的计算难度,基于冲量定理提出一种对气动锤铆进行仿真分析的方法。首先,介绍了气动锤铆原理,并以铆克为对象,对气动铆枪的动力学过程进行了分析,得到单次冲击周期、冲击力峰值和能量转移率的关系式。以此为理论基础,同时基于ABAQUS软件建立了气动锤铆的动力学有限元模型。然后,进行了气动锤铆试验,将试验所对应的铆克质量、冲击力峰值及冲击频率输入了有限元模型。最后,将得到的模型结果和试验结果,从镦头直径、镦头高度以及铆钉直径3个方面进行了对比,模型结果和试验结果的相对误差均在2%以内。结果表明提出的仿真分析方法是正确、有效的。     

基于ABAQUS的热辅助铆接分析

针对大直径、难成形合金材质铆钉在常规铆接过程中易出现变形开裂、干涉量不足等问题,提出将铆钉先"预热"处理,再进行铆接的连接方法。利用有限元分析软件,以7075铝合金材料建立有限元模型,模拟在不同温度、不同铆接速率下,铆钉的变形及受力情况。研究表明:随着热辅助铆接温度的升高,压铆力的减少幅度呈现先升高后降低的趋势,较小的压铆力能够减小钉杆开裂的风险;合适的铆接速率也能改善热辅助铆接的铆接品质,提高疲劳寿命。这种热辅助铆接技术对于今后铆钉铆接的技术工艺具有一定的参考价值。     

轻质合金无铆塑性连接方式及其关键技术的探讨

为了实现车身的轻量化,很多轻质材料如铝合金、镁合金等得到了广泛应用.无铆塑性连接在轻质材料的连接上具有巨大优势.无铆塑性连接利用板材的塑性变形产生机械锁而实现连接,可以应用于连接表面有镀层和不可焊接的板材.首先介绍了板材无铆连接方式及其机制,将其成形过程分为3个阶段.介绍了无铆连接的优点,并对无铆连接、锁铆连接和点焊等连接方式进行了对比.分析了轻质合金板材无铆连接的关键技术.无铆连接的关键技术包括模具几何形状参数、机械锁结构参数、被连接材料板材表面状况、塑性变形程度的大小及对失效模式的影响等.     

钢铝无铆连接疲劳寿命分析

为研究异种板料无铆连接接头在不同工况下的疲劳寿命,通过ABAQUS软件建立无铆连接三维模型模拟接头成形过程.基于6061铝合金和304不锈钢板料的机械性能和应力-寿命曲线,利用Fe-Safe疲劳软件对接头进行剪切式、剥离式和综合式3种工况下的振动疲劳数值模拟.研究结果表明,接头承受的应力越大,疲劳寿命越短;随着接头承受...     

轻质板材平底无铆连接成形模具的优化

相较于传统无铆连接,平底无铆连接的主要优势在于通过模具参数设计,避免接头在连接过程中形成凸起,保证接头一侧光滑平整,扩大其在汽车轻量化中的应用。平底无铆连接模具的几何参数主要包括冲头圆角、冲头拔模斜度、压边圈内半径、压边圈圆角和冲压速度。采用正交试验的方法优化了连接模具的几何参数,并通过试验连接板材Al5052对正交试验的结果进行验证。研究结果表明:冲头圆角对互锁值的影响最大,压边圈内半径次之,其次分别是冲头速度、拔模斜度和压边圈圆角半径。在优化的连接模具组合下,对有限元分析和试验结果进行了对比,互锁值的误差为6.1%,颈厚值的误差为8.2%,表明了利用正交试验得到的连接模具可以精确预测平底无铆连接成形过程。     

摩擦因子对无铆连接的影响

为研究模具与板料间摩擦因子对无铆连接的影响,制备了3种不同粗糙度的Al6061板面,经镦粗实验,获得不同板面与模具间的摩擦因子分别为0. 31、0. 51和0. 85。在自行设计的连接装置上进行无铆连接实验,结合有限元模拟分析摩擦因子对材料流动和锁扣形成的影响,并通过剪切拉伸和单向拉伸实验对从具有不同摩擦因子的板材上所获得的连接点的剪切强度和抗拉强度进行分析。结果表明:随着板料与模具间的摩擦因子增加,无铆连接时上下板料径向流动速度发生改变,使得互锁值减小,颈厚值增加,连接点的剪切和拉伸失效形式都为颈部断裂失效,颈厚值的增加,使得连接点可承受的最大载荷增加。     

用于铁道车辆车轴的热处理生产线

介绍了，用于铁道车辆车轴的电加热悬挂式热处理生产线的设计参数，各设备的主要结构、工作原理和电气自动控制系统。     

摩擦铆压用交流伺服塑性连接设备结构可靠性研究

为了提高低塑性轻量化板材接头的连接质量、降低成形力、避免连接过程中产生裂纹缺陷,提出了摩擦铆压塑性连接工艺,并设计了交流伺服塑性连接设备.利用ANSYS Workbench软件对设备的机身进行了静力学分析,校核了机身刚度和强度,并通过模态分析研究了设备振动响应特性.结果表明:该设备每个自由度的运动均由单独的交流伺服电机...     

铁道车辆新型液气缓冲器建模与仿真分析

对铁道车辆液气缓冲器结构进行了分析,设计了一种新型液气缓冲器,并建立了详细的动力学模型;利用数值模拟方法计算了液气缓冲器在不同压缩速率下的静态特性曲线和不同冲击速度下的动态特性曲线。仿真结果表明:新型液气缓冲器在冲击速度为5 m/s时,最大阻抗力为1 836.3 kN,缓冲容量为221.89 kJ,新型液气缓冲器可以提高调车冲击速度,降低列车运行中的纵向冲击和振动,满足列车提速的需要。     

铁道车辆液压减振器联合仿真模型的构建及其试验验证

分析了单向流液压减振器的工作原理、阀系特性及液压流体力学理论。以高速列车KONI横向减振器为例,参照其结构及其参数值在Easy5环境下建立了减振器液压控制模型。利用Easy5和ADAMS联合仿真接口技术,在考虑减振器节点刚度的条件下,建立了减振器的Maxwell联合仿真模型。将减振器性能仿真和试验结果进行对比分析,结果表明所建立的减振器联合模型精确可靠。     

高速动车组列车模型车车体制造工艺设计

针对新一代高速列车模型车车体非正常制造工艺的特点,制定了“最快速、最节约、最美观”的工艺设计原则.从车体材料选用、装配工艺和焊接工艺三个方面,对模型车车体的制造工艺分别进行了适应性设计.通过工艺实施验证,顺利完成了模型车车体的制造任务,为今后设计制造轨道车辆新产品样车积累了宝贵经验.     

5052铝合金空心铆钉与半空心铆钉的自冲铆接强度对比研究

分别采用高度为7和8 mm的空心铆钉和半空心铆钉对厚度为3 mm+3 mm的5052铝合金板料进行了铆接实验,并通过接头表面和接头截面对各自连接接头质量进行了分析;利用万能实验机对铆接件进行了拉伸实验,并分析其接头失效形式。实验结果表明:半空心铆钉铆接接头质量优于空心铆钉铆接接头,随着铆钉高度的增加两者的接头质量也更接近;半空心铆钉铆接静强度大于空心铆钉铆接静强度。当铆钉高度由7 mm增加到8 mm时,空心铆钉铆接件承受的最大载荷由半空心铆钉铆接件的85%提高到了87%,失效位移由半空心铆钉铆接件的50%提高到了80%。     

汽车推力杆热铆接质量控制及工艺设计研究进展

近年来,很多学者对重型汽车推力杆的热铆接工艺进行了深入研究,热铆接质量的精确控制以及推力杆铆接工艺则成为了研究的重要课题。为了便于今后研究者工作的开展,本文总结了重型汽车推力杆铆接过程中对铆接工艺参数以及质量控制方面的发展,并指出了今后的研究方向。     

基于精细化模型的无焊孔梁柱节点有限元分析

以无焊孔钢结构梁柱节点为研究模型,在充分考虑实际焊接条件、细化模拟参数、提高网格质量等基础上,结合"生死单元"技术,通过调用热源子程序DFLUX,利用Abaqus平台实现较为真实的焊接温度场的有限元模拟。运用精细化的温度场分布得到较为精确的焊接残余应力和应变,进而施加低周循环往复荷载进行拟静力有限元分析。通过与节点拟静力试验结果和基于简化模型的有限元分析结果相比较,表明提出的精细化有限元模拟结果具有精确性和有效性。     

热锻工艺参数对模具磨损影响的有限元分析

针对某差速器盖热锻模,基于修正的Archard磨损模型,应用有限元模拟软件Deform分析了坯料和模具预热温度以及成型速度对终锻模磨损的影响规律。研究结果表明,在试验数据范围内,随着坯料预热温度的升高模具磨损量呈减小趋势,当坯料预热温度超过1230℃时,这种趋势放缓;提高模具预热温度,模具磨损量逐步增大,当预热温度超过200℃时这种趋势更加明显;成型速度小于400mm/s时,模具磨损量随成型速度的提高而减小,当成型速度超过400mm/s时,模具磨损量随成型速度的提高会先增大后减小。     

不锈钢车体非熔透激光搭接焊热源模型

用激光搭接焊取代电阻点焊是解决不锈钢车体表面质量和密封性问题的理想方法,但在不锈钢车体非熔透型激光搭接焊工艺试验过程中,发现在常用的激光焊接工艺参数范围内,搭接接头的熔池形状近似花瓶状,不同于通常情况下热导焊时呈碗状和深熔焊时呈钉形.为此,基于ABAQUS有限元分析软件,分别对高斯热源、高斯热源+柱体热源、三维正锥体热...     

基于ANSYS的热轧工作辊温度场的有限元分析

根据宝钢1880热轧工作辊实际的边界条件,利用有限元软件ANSYS建立了热轧工作辊的二维温度场有限元模型,通过将模拟结果与现场下机后工作辊表面温度实测数据的比较,验证了模型的可靠性。在此基础上,研究了工作辊表层温度及中心温度的变化过程,模拟结果表明,轧辊旋转一周的过程中,辊面的最高温度可达525℃;每块带钢轧制过程中,辊面的最高温度在轧辊旋转6～8周之后不再增加;整个轧制过程中轧辊中心温度基本保持上升趋势。通过修正现场热凸度补偿模型参数,提高了带钢板形质量,降低了产品的封锁率。     

基于PCL语言的螺栓连接结构有限元分析系统研究

基于MSC.Patran平台实现一种快速、合理、可靠性高的螺栓连接结构的设计,利用PCL语言开发出螺栓连接结构的参数化有限元分析系统,使得设计人员无需掌握复杂的有限元理论和有限元软件的操作过程,只需输入所关心的参数,便可提交有限元软件进行计算,并保证集成程序各模块间数据的无间隔性共享,根据实际应用的结果验证分析系统准确可靠。     

内径滚压连接三维有限元分析

通过对成形过程中关键问题的合理处理,建立了钛合金导管内径滚压连接成形,利用ABAQUS/Dynamic Explicit算法进行模拟计算,真实地反映了物理试验中各组件的运动情况;探讨导管材料塑性变形特点、成形后位移场分布,以及导管与管套之间接触力随时间的变化规律,从而掌握了滚压连接成形特点,模拟结果与试验吻合较好。综合分析得出,导管材料嵌入管套凹槽形成拉脱阻力和导管与管套之间存在残余接触压力,是连接成形的机理。     

球形封头热冲压成形残余应力分析

球形封头在其直边段易发生折皱和开裂,残余应力过大是造成其缺陷的根本原因之一.针对无损X射线衍射法、有损全释放法这两种残余应力测试方法的检测原理、测试方法及应用特点等方面进行了分析介绍.以12Cr2Mol R(H)材料为例,采用两种方法分别测量了球形封头热冲压成形后的外壁残余应力值.揭示了封头外壁残余应力分布规律:封头外壁的残余应力值由底部开始逐渐增大,过渡段为应力值转折区域,进入直边段后,残余应力值达到最大.通过对比发现:两种测量方法测得的残余应力变化规律相似;全释放法测得的残余应力值较大;残余应力值在封头外壁直边段部分达到最大.