等离子焊枪气体保护效果数值模拟

针对三种不同结构等离子焊枪,用数值模拟方法解释保护气体流动造成焊接过程不稳定的原因,为等离子焊接工艺确定和焊枪的设计提供了理论依据。在PHOENICS软件中建立等离子焊接保护气体流动的三维数学模型,在未考虑焊接温度场对保护气体流动影响的基础上,模拟气体流量、喷嘴与工件的距离、保护气罩的位置、喷嘴结构等参数对流场的影响,得到了速度场的分布。     

汽车启动器套筒冷挤压过程数值模拟

采用塑性成形有限元分析软件DEFORM3D，对汽车启动器套筒冷挤压齿部成形过程进行了数值模拟。通过研究复合挤压成形过程中断裂因子的分布，预测出断裂缺陷发生的可能。模拟结果与实际生产情况相符，在近齿根处容易出现环向裂纹。通过计算齿形成形过程的变形程度，对环向开裂的原因进行分析。     

基于DEFORM的套筒扳头挤压成形过程数值模拟

利用DEFORMTM有限元数值模拟软件对套筒扳手系列零件的挤压变形过程进行了模拟。基于模拟的结果,对成形过程的重要的工艺参数进行了分析比较,进一步提出套筒扳头成形工艺及模具设计的改进建议。     

套筒结构对油气分离器分离效率的影响

为进一步探究螺杆压缩机油气分离器安装套筒结构对内部流场及分离效率的影响,采用PumpLinx软件对有无套筒及不同套筒布置结构下的两相流场进行数值模拟。通过对比安装套筒装置前后压力变化曲线,发现有无套筒装置压力变化差别不大,说明套筒并未对压缩机的整机功率造成过多损耗。通过对比套筒正置、倒置以及未安装时的流场分布图、速度矢量图,发现套筒的安置有明显的增加碰撞、减少湍流以及整合流场的作用;进一步分析发现正置与倒布置相比具有更好的油滴撞击和整流效果,进而得出在油气分离筒入口处布置朝上型套筒能提升油气分离效率的结论,为油气分离器结构的进一步优化提供参考。     

丝材直径对Co-Cr-W连铸过程影响的数值模拟

采用SolidWorks建模软件与Fluent流体模拟软件相结合的方式,模拟了不同丝材直径下水平连铸硬脆合金Co-Cr-W丝材在结晶器内的温度分布、速度分布状况,并分析了丝材直径对凝固壁厚度和内部质元流动速度的影响。结果表明,当丝材直径为5 mm时,合金液既能形成有效的壁厚,又不存在蓄能现象,较为适宜。     

丝材直径对Co-Cr-W连铸过程影响的数值模拟

采用SolidWorks建模软件与Fluent流体模拟软件相结合的方式,模拟了不同丝材直径下水平连铸硬脆合金Co-Cr-W丝材在结晶器内的温度分布、速度分布状况,并分析了丝材直径对凝固壁厚度和内部质元流动速度的影响。结果表明,当丝材直径为5 mm时,合金液既能形成有效的壁厚,又不存在蓄能现象,较为适宜。     

铸钢套筒离心铸造充型过程数值模拟

针对离心铸造铸钢套筒生产方法的工艺特点,对金属液体的流动、传热进行分析,考虑了向心加速度和科里奥利加速度,成功建立了描述这种铸造方法充型及凝固特性的数学模型.并利用数值模拟技术,在Visual C 6.0平台上,对铸钢套筒铸件的形成过程进行了可视化仿真.实际应用表明,可以达到验证现有方案,优化铸造工艺的目的.     

套筒扳头挤压成形过程的计算机模拟

利用DEFORM^TM有限元数值模拟软件对套筒扳手的挤压变形过程进行了模拟分析，基于计算机数值模拟的结果，对同一工件采用热、温、冷挤压三种成形工艺进行了比较，进而对套筒扳手成形工艺的改进提出了建议。     

一种消除小直径管道焊接应力技术的数值分析

小直径管道的应力腐蚀问题一直是工程界较难解决的问题，作者针对这一难题，提出了一种新型的消除应力方法——温差形变处理技术。利用MSC．Marc大型通用非线性有限元分析软件，对小直径管道环缝焊接接头的原始残余应力及温差形变法消除残余应力进行了有限元模拟，得到了一系列关于加热位置、加热宽度和加热持续时间的数据和规律。结果表明，采用温差形变处理技术，在内外表面的焊缝处都可以得到零值左右的残余应力，从而为进一步的试验分析工作和工程应用奠定了基础。     

套筒扳头挤压成形过程的计算机模拟

利用DEFORMTM有限元数值模拟软件对套筒扳手的挤压变形过程进行了模拟分析。基于计算机数值模拟的结果 ,对同一工件采用热、温、冷挤压3种成形工艺进行了比较 ,进而对套筒扳手成形工艺的改进提出了建议。     

超窄间隙TIG焊枪的建模与仿真

针对超窄间隙TIG焊的焊接工艺要求,提出了一种基于实体建模和数值模拟仿真相结合的焊枪优化设计方法.首先,根据气体在管道中的流动特性,建立了适用于超窄间隙TIG焊的STN和HTN型枪嘴的理论模型和实体模型,并进行了数值仿真分析;然后采用自行研制的铜丝网气保护试验装置测定了这两种枪嘴在不同的气体流量范围下的实际气体保护效果...     

双脉冲TIG焊熔池数值分析

建立了双脉冲电流下TIG焊熔池的三维非稳态数学模型,通过选择合适的边界条件和热物性参数,强烈耦合控制方程组对双脉冲TIG焊熔池进行数值分析,得到了周期性变化的焊接熔池温度场、流场等分布情况,熔宽、熔深的尺寸大小在周期内的变化规律.结果表明,在双脉冲电流作用下的熔池尺寸大于在平均电流作用下的尺寸,有效的增大了焊接熔池尺寸;熔池尺寸随电流的变化具有一定的滞后性,且在高能脉冲作用时的滞后性较强;在双脉冲电流作用下的熔池内部具有更大的流速,其搅拌作用更强.     

管道插接焊缝位置及焊枪位姿建模

管道插接相贯线焊缝是典型的、复杂的空间焊缝.针对弧焊机器人工作的特殊要求,在不失一般性的基础上,建立了焊缝位置及焊枪位姿的数学模型,以坐标系的形式定量描述了焊缝及焊枪的位置和方向,确定了能够准确描述焊枪姿态的参数:工作角、行走角和自转角,并给出了计算方法.通过对相贯线焊缝特征的分析,发现相贯线上任意点的切线始终与过该点的两个圆柱切平面的交线重合,在此基础上提出了一种简单的建立焊缝特征矩阵的计算方法.该模型对管道插接具有通用性,对焊接工艺的建模与仿真以及机器人焊接的建模与离线编程具有重要意义.     

旋转电弧传感焊炬空间姿态与仿真分析

为了使得旋转电弧传感焊炬便于在狭小空间进行焊接作业,焊炬空间姿态信息分析及识别处理研究必不可少. 通过建立焊炬高度数学模型,分析在不同焊炬跟踪角、焊炬工作角、焊炬行走角、焊缝左右横向偏差、坡口夹角的情况下焊炬高度变化关系及对焊缝偏差提取精度的影响. 仿真结果表明,对于偏差识别精度,焊炬工作角影响最大,其它均在合理范围之内. 但在焊炬空间姿态均有所变化时,偏差识别精度不稳定. 基于此为焊炬空间姿态信息合理解耦和精确识别提供了理论依据.     

薄壁多焊缝复杂构件焊接过程的数值模拟

干燥盘的冲孔板与上盖板之间的焊缝多达180条,采用分段移动热源的方法对其焊接过程进行了数值模拟.结果表明,模型中上盖板最大残余应力位于初始焊缝处,大小为233 MPa;焊接变形为向上的环形凸起变形,从外径到内径变形量逐渐增大,最大变形量位于内径处,大小为22.8 mm,并发生了少量的挠曲变形,沿焊接方向产生了3.61 mm的收缩,沿垂直焊接方向分别向两端产生了1.81和1.69 mm的伸长,模拟结果与实际焊接变形分布一致.     

机器人焊接几何约束工件焊枪偏角的预规划

由于工件几何结构约束，机器人TIG焊接时焊枪不能处于最佳位姿施焊，因而需要事先分析焊枪偏角和提离距离的关系，进行焊枪姿态预规划。作者以机器人焊接火箭发动机几何约束焊缝为例，详细介绍了这类典型问题的求解，提出了一种区域划分法作为其通用直观的求解思路。实际应用表明，此焊枪姿态预规划方法取得了理想的焊接效果。该方法也能应用到各种几何约束焊缝的机器人焊接离线编程和预规划中。     

坐标式焊接机器人焊枪悬臂运动分析

文章从分析坐标式焊接机器人焊枪悬臂运动过程中的振动出发,介绍了模态分析基本理论.在ADAMS中引入ANSYS生成的模态中性文件和SolidWorks建立的装配体,构建了机械系统分析模型,对模型进行仿真运算,仿真结果验证了坐标式焊接机器人方案的可行性.     

不同能量密度的环件惯性摩擦焊接过程数值模拟

建立了GH4169合金大型环形件的惯性摩擦焊接轴对称热力耦合分析模型,运用大变形弹塑性有限元法分析了能量密度对惯性摩擦焊接温度场、应力场以及焊接时间和轴向缩短量的影响.结果表明,能量密度与焊接时间呈近似的线性关系,随着能量密度的增加,焊接时间逐渐增加,轴向缩短量也以更快的速率增大;在焊接过程的同一时刻,能量密度越高,焊接面的温度越高,飞边越大,飞边的弯曲程度越高.计算数据与试验数据吻合良好.     

基于SYSWELD的地铁构架焊接变形数值模拟

通过SYSWELD焊接仿真软件的局部-全局法模拟计算了某地铁构架组焊时产生的焊接变形量,根据计算结果优化了焊接工艺,对构架设计提供数据支持。数值仿真计算结果与构架试制结果进行了验证对比,两者趋势吻合度高。通过这种方法可缩短产品试制周期,减少成本。