铝型材挤压过程的一种数值模拟方法

通过优化几何模型,采用有限元法与有限体积法相结合,并在有限体积模拟阶段进行分步计算模拟的方法,成功地进行了一薄壁大挤压比铝型材挤压过程的数值模拟,获得了型材挤压过程中的材料流动速度、应力、应变和温度分布图,并对其结果进行讨论.     

铝型材挤压成形过程金属流动状态的数值模拟

运用基于有限元法的模拟软件MSC.Marc对一复杂空心铝合金型材挤压过程进行数值模拟,在模拟过程中采用了一种既可以避免网格畸变和重划分,又能保证分析准确性的有限元模拟方法,研究了金属在模腔内的流动规律,利用出口质点轴向流速的SDV值定量的判定截面出口速度分布的均匀程度,揭示了金属的流动速度对产品形状及尺寸的影响,并将模拟仿真结果与试模结果进行比照分析,证明该方法可以成功地预测实际挤压过程中可能出现的潜在缺陷.     

铝型材挤压成型数值模拟及优化设计

应用有限元法,通过对AA6063铝合金方管挤出过程进行数值模拟,优化了分流组合模的工作带,以模孔出口处型材挤出速度的流速均方差为目标,使模孔出口处型材挤出速度均匀;同时通过对影响型材焊合品质的3个重要工艺参数:挤压速度、模具预热温度和坯料预热温度进行正交试验,以焊合面上的压力大小作为评定型材焊合品质好坏的标准,获得了AA6063铝型材挤压的最佳工艺参数组合。     

空心铝型材分流模挤压的复合数值模拟

针对有限元模拟空心铝型材分流模挤压成形中的困难与局限性,通过有限体积法和有限元复合数值模拟法,对典型大挤压比空心型材的分流模挤压过程进行了模拟,详细研究了型材挤压成形过程中金属的流动规律及焊合过程,为分流模设计、优化提供了依据。采用数值模拟优化的结果进行了实验研究,成功地挤出了合格的空心铝型材。     

圆筒件拉深成形过程数值模拟研究

采用Dynaform软件对圆筒件拉深成形过程进行数值模拟,映射网格划分技术对几何模型进行划分,有效地解决了载荷施加及求解过程中时间步长的选择难题,建立了能实际应用的有限元模型.实践表明应用该模型能提高产品质量,缩短设计周期.     

典型拉深件成形过程数值模拟的快速建模

在板料成形过程中应用有限元技术,能够有效地帮助设计人员提早发现成形过程中的不足,从而提高设计工艺。但在实际操作中,拉深工艺参数的试算和有限元模型的建立仍然采用人工一步步操作,耗费了大量时间。针对上述问题,利用有限元前后处理软件MSC.Patran,对MSC.Dytran建模进行了二次开发,实现了对典型零件拉深工艺参数的自动计算和有限元模型的自动创建。二次开发系统自动生成的有限元模型可直接用MSC.Dytran分析计算。实例验证该系统能够大大提高工艺方案设计的效率。     

连接盖锻造过程的数值模拟

采用刚塑性有限元法对连接盖的锻造过程进行了数值模拟。模拟结果表明，锻造时金属首先充填轴套部分，然后开始充填凸耳，在充填的最后将出现金属回流现象，导致折迭缺陷产生。     

充型过程流场数值模拟研究

对充型过程进行分析,确立了充型过程数值模拟的数学模型。利用计算机数值模拟技术对充型阶段的流动过程进行了计算。在此基础上开发了流场模拟软件,并对铸件进行了模拟,结果证明所建立的数学模型及开发的程序是正确的。     

铸造型砂密实过程的数值模拟

基于试验数据,研究铸造型砂的耦合力学行为,并进行密实过程的数值模拟.建立了型砂瞬时材料模量与应变之间的耦合关系,针对压实过程中瞬时材料模量逐渐增加这一非线性特征,在有限元分析平台上,引入中间变量,提出了相应的直接显式计算方法.研究了紧实率、粘结剂等材料参数对型砂密实过程中应力应变分布的影响;考虑几何、接触等非线性因素,研究了模样角点的应力分布特征.并将计算结果与试验值进行比较.     

波纹管成形过程的数值模拟

波纹管的成形是管坯在压缩和弯曲的应力下的弹塑性变形,变形过程既有材料非线性还有几何非线性,变形过程较为复杂,同时也会引起管坯的回弹、破裂等问题。该文通过有限元软件ANSYS,仿真分析波纹管的成形过程,模拟出波纹管成形过程中应力分布情况以及波纹管的成形极限,为指导和优化成形工艺提供重要的分析依据。     

基于CAE技术的汽车铝板发动机盖刚度研究

随着汽车产业的发展,轻量化在汽车制造领域占据越来越重要的地位.相较于钢板来说,铝板的塑性低、易回弹,在汽车扣合件的外板中经常存在刚度不足的问题.以铝板发动机盖外板为研究对象,采用有限元法对成形过程中的各工艺参数进行优化,再通过实验验证,较好解决了铝板成形过程刚度不足的问题.     

基于BCJ本构模型的高速切削过程数值模拟

在高速切削过程数值模拟中,材料本构模型影响着数值计算精度。基于有限元软件Abaqus平台,引入基于位错动力学的BCJ本构模型,实现铝合金高速切削过程更为精确计算。研究了BCJ本构模型嵌入Abaqus的关键技术及其高速切削过程有限元模型建立方法,完成了铝合金6061-T6直角高速切削过程模拟,对比分析了基于BCJ本构模型和JC本构模型的差异。结果表明,数值计算结果与文献数据具有良好的一致性,BCJ模型能够更全面准确地描述高速切削过程中材料的动态性能,进而说明文中基于BCJ本构模型的高速切削数值计算是可靠的。     

2124铝合金超厚板热轧过程温度场的数值模拟

根据在Gleeble-1500热模拟试验机上得到的数据,在Marc软件中建立了2124铝合金的数据库;采用二维弹塑性大变形有限元法,对该铝合金超厚板热轧过程进行了数值模拟,分析了热轧过程中轧件温度场的分布和变化规律.结果表明:在整个轧制过程中,轧件内部节点的温度变化缓慢,而表面节点的温度变化较为剧烈;模拟计算的出口处板坯表面温度(431℃)与实测的表面温度(436℃)吻合较好.     

车用柴油机燃烧和热流分析的数值研究

利用商用软件STAR—CD及ES—ICE对某D6114柴油机在的缸内燃烧过程进行了数值模拟计算,分析和比较了不同喷油提前角对缸内燃烧过程和燃烧室表面热流的影响。研究结果表明：喷油提前角提前,柴油机缸内的燃烧效果优于喷油提前角推迟,燃烧过程中缸内的压力和温度比推迟喷油提前角时要大,同时缸内的最高燃烧压力和最高温度也高;喷油提前角对缸盖和活塞顶壁面平均热流的影响与其对缸内平均温度的影响相似,对缸套壁面的影响是喷油提前角提前越早,传给缸套的热流越小。数值计算结果为高功率、高强化和低热损的柴油机设计提供理论依据。．     

确定拉延筋约束阻力的一种数值模拟方法

利用率形式的虚功原理和考虑弯曲影响的 Mindlin曲壳单元 ,根据塑性变形体积不可压缩的假设 ,将大变形弹塑性有限元应用于板料成形过程中 ,建立了接触摩擦模型。在此基础上 ,利用自行开发的软件 Sheet Form模拟板料流经拉延筋的过程 ,确定板料成形数值模拟中建立等效拉延筋模型需要的拉延筋约束阻力、塑性厚向应变和最小压边力 3个边界条件 ,并与Nine等人的实验结果进行对比 ,证明了该方法的有效性     

棱杆压缩机转子型线设计与数值模拟

以双边对称圆弧型线为例,对棱杆压缩机的阴阳转子型线进行了设计,同时介绍了棱杆压缩机其它主要零部件的设计或选型方法.针对设计完成的棱杆压缩机试验样机,采用CFD分析软件进行了动态数值模拟.仿真结果表明,该压缩机不仅具有优良的内压缩过程,而且可以达到非常高的压缩压力.     

铝合金淬火过程的三维温度场模拟

建立了7050铝合金淬火过程的仿真模型,基于Deform-3D有限元软件对淬火过程的三维温度场进行了仿真模拟,得到铝合金试样各部位在不同时刻的温度变化和温度场分布规律。仿真过程计算速度快,计算结果可靠,可为进一步的淬火工艺优化提供指导。     

高速切削加工的三维数值模拟

运用有限元方法,借助计算机软件建立高速切削的三维有限元模型。模拟高速切削过程,对切削机理进行了研究分析,更真实的模拟了切削状态的变化过程,得到了切削力、切削温度的变化规律。仿真分析的结果对高速切削的切削参数和刀具的优化选择有重要的参考意义。     

注塑制品翘曲变形数值分析模型

基于板壳理论和有限元方法对翘曲变形进行CAE分析，提出翘曲变形有限元模拟数学模型，并对模拟结果进行实验验证，证明了翘曲变形模型及分析软件的正确性。