考虑剪切效应的金属本构关系模型及其在大型筒节轧制成形中的应用

筒节轧制变形区存在搓轧区,为研究该区域中压剪复合作用对筒节轧制成形的影响,建立了考虑剪切效应的变形抗力数学模型,并分析了剪切效应对筒节轧制力的影响。首先设计了SCS压剪试件和普通圆柱试件,并进行了高温压缩实验,建立了考虑剪切效应的变形抗力数学模型; 然后建立了筒节轧制有限元模型,得到了筒节的有限元轧制力,并与轧制力的理论计算结果、工厂实测结果进行了对比。结果表明,SCS压剪试件能够达到更大的应变程度和更小的应力,考虑剪切效应得到的筒节轧制力更接近工厂实测轧制力,相对误差在8%以内,证明应用考虑剪切效应的变形抗力数学模型能够提高筒节轧制力的计算精度。     

板材成形的有限元分析

论述了板材成形中的弹塑性有限元技术 ,并运用数值模拟软件ANSYS对板材成形进行弹塑性有限元分析 ,观察分析其变形情况下的弹塑性应力和总应变 ,为提高板材成形的设计效率提供一定的参考     

板材成形的有有限元分析

论述了板材成形中的弹塑性有限元技术,并运用数值模拟软件ANSYS对板材成形进行弹塑性有限元分析,观察分析其变形情况下的弹性性应力和总应变,为提高板成形的设计效率提供一定的参考。     

法兰环件轧制过程三维动态数值模拟

基于ANSYS/LS_DYNA有限元软件建立了RAW200/160-5大型数控径轴向轧环机的有限元模型,模拟了一个生产周期内法兰环件轧制生产全过程,实时观测环件在轧制过程中成形和缺陷生成的动态过程,绘制了不同时刻环件节点的位移、应力、应变、速度云图,结合计算结果对毛坯结构尺寸、主辊转速、芯辊进给、锥辊进给等各个轧制工艺进行了比较分析,指出了毛坯结构和轧制工艺对环件成形效果的影响,得到了不同截面环件轧制成形的优化毛坯结构参数和轧制工艺参数。     

连续螺旋叶片异面成形规律研究与有限元模拟

系统分析了连续螺旋叶片锥辊异面辗轧成形过程机理,确定了表征轧辊和轧件空间位置的主要参数。运用有限元软件对成形过程进行模拟,得出了影响螺旋叶片形态的5个主要参数对螺径D、螺距T影响规律并指明了实轧过程中轧制调整方法,从而为实际轧制生产提供借鉴。     

采矿巷道的开挖变形及支护效果研究

对某铁矿采区水平巷道建立有限元模型,模拟了巷道开挖后围岩应力、应变变化状况,分析了围岩变形机理,并使用收敛观测法监测采区水平巷道开挖后的周边位移变化情况,验证巷道变形机理的数值模拟结论.最后对支护效果进行了模拟,并以此为依据对支护参数设计提出了优化建议.     

地面钻井变形破坏的相似模拟试验研究

采场上覆岩层的移动与变形是造成地面瓦斯抽采钻井变形破坏的根本原因。为了获得地面钻井变形破坏的直观规律,本文通过构建相似模拟平面模型,对采场覆岩移动进行了相似模拟,并通过设置竖向位移监测线模拟钻井的变形规律,通过应力-应变传感器监测覆岩层应力分布情况,从而获得了地面钻井层间滑移变形和层内挤压变形的直观规律,为地面钻井变形破坏机理的研究和防护措施的制定奠定了基础。     

采矿巷道围岩变形机理的初步研究

使用收敛观测法监测了某铁矿采区水平巷道开挖后围岩位移变化情况,并对采区水平巷道建立有限元模型,模拟巷道开挖后围岩应力、应变状况,通过巷道变形监测及数值模拟结果的对比验证了围岩变形机理的结果.     

法兰环件轧制过程三维动态数值摸拟

基于ANSYS／LS-DYNA有限元软件建立了RAW200／160-5大型数控径轴向轧环机的有限元模型，模拟了一个生产周期内法兰环件轧制生产全过程，实时观测环件在轧制过程中成形和缺陷生成的动态过程，绘制了不同时刻环件节点的位移、应力、应变、速度云图，结合计算结果对毛坯结构尺寸、主辊转速、芯辊进给、锥辊进给等各个轧制工艺进行了比较分析，指出了毛坯结构和轧制工艺对环件成形效果的影响，得到了不同截面环件轧制成形的优化毛坯结构参数和轧制工艺参数。     

加工残余应力诱导的薄壁件变形预测

针对侧铣过程的变形分析,考虑到三维仿真模拟的时间成本比较高,将侧铣过程简化为二维有限元模型进行计算分析,基于简化的铣削模型研究了切削工艺参数对于残余应力的影响以及切削残余应力诱导的薄壁件加工变形。忽略残余应力在加工表面的不均匀分布,并且将薄壁件简化为梁结构,利用残余应力的有限元仿真结果,通过微元法和等效应变能计算得到薄壁件的最大变形量。     

双沟球截面环件冷辗扩过程三维动态数值模拟

基于Abaqus/Explicit显式动力学有限元算法,对双沟球截面环件冷辗扩过程进行了有限元数值模拟。通过模拟找出了冷辗工艺参数选取与控制的基本方法和规律,揭示了双沟球截面环件冷辗扩成形的机理。通过实验验证了辗扩模型的可行性。     

基于布谷鸟算法的铝热连轧轧制规程优化

根据轧制原理, 提出了支持向量机建立轧制力预报模型, 并通过布谷鸟算法优化支持向量机参数, 达到提高预报精度的目的。提出了支持向量机网络与数学模型结合的方法, 对某“1+4”铝热连轧厂现场采集的5052铝合金轧制数据进行离线仿真, 进一步提高了轧制力预报精度。在轧制规程设定中, 建立了以预防打滑为主的电机功率剩余程度相近目标函数, 并用布谷鸟算法对压下率进行优化, 结果表明, 该规程有很好的预防打滑效果, 并能保证各机架电机的功率剩余程度相近。     

离散元模拟技术在带式输送机中的应用

根据离散元法理论及带式输送机转弯处物料的状态,建立了带式输送机转弯段的离散元模型。模型中利用非线性Hertz Mindlin接触模型,块状颗粒采用4个基本球单元组合形式,模拟了不同带速时的料流运动,测试了4种带速下的输送带外侧、带中央所受的平均压力和最大压力;2组不同颗粒、4种不同滚动摩擦因数下的颗粒平均速度;匀加速旋转时的料流运动情况。结果表明,颗粒平均速度与计算的带速完全相符,而颗粒平均速度与颗粒单元、滚动摩擦因数无关;匀加速旋转模拟时,随着速度的增加物料逐步向外滚翻。     

小波包分析在滚动轴承故障诊断中的应用

针对滚动轴承故障特征的提取问题,讨论了小波包分析的基本原理,基于小波包分析方法在滚动轴承故障诊断中的应用,并用LabVIEW编制了相应的程序。实践表明,小波包分析方法具有明显的诊断意义。     

斜L形异形截面环件轧制过程三维动态数值模拟

针对环件轧制动态三维仿真的一些关键技术问题开展研究,基于通用动力显示有限元软件Ansys／Ls-dyna建立了RAW200／160-5径轴向轧环机轧制斜L形异形截面环件有限元模型,实现了斜L形异形截面环件轧制全过程的动态仿真。实时观测了环件在轧制过程中成形和缺陷生成的动态过程。绘制了不同时刻环件节点的位移、应力、应变、速度云图,结合计算结果时毛坯结构尺寸、主轴转速、芯辊进给、锥辊进给等轧制工艺进行了比较。     

Mn、Zr和Sc添加对7050合金组织及性能的影响

通过铸锭冶金工艺,分别制备了含微量Mn、Zr 、Sc 和复合添加Mn、Zr 、Sc的四种7050铝合金。利用光学金相显微镜（OM）和力学性能测试等研究热轧及固溶对添加微量元素7050 铝合金显微组织和力学性能的影响。实验结果表明,固溶处理后再进行热轧能够细化晶粒、提高力学性能;相同的处理方法下,添加微量元素能够明显促进合金晶粒细化,其中添加Zr 、Sc元素的的合金具有良好的综合力学性能,特别是抗拉强和屈服强度提高幅度较大,塑性变化不大。     

基于复小波多尺度包络谱的滚动轴承故障诊断研究

提出一种新的滚动轴承故障信号处理方法—复小波多尺度包络谱,通过分析连续小波变换后各尺度信号的包络谱来识别滚动轴承缺陷频率,以此来诊断滚动轴承的外圈、内圈和滚动体故障,该方法解决了传统包络解调方法在操作中需要确定滤波器中心频率和带宽的难题,实验证明了该方法的有效性。     

基于数据相似性的铝热连轧轧制力模型自学习

针对铝热连轧中轧制力预报精度低、模型自适应能力差的问题, 提出了基于数据相似性的自学习方法, 该方法首先计算第i卷和第i+1卷轧制初始数据的相似程度, 然后以第i卷的实测轧制力为自学习目标, 将两卷带材的相似程度作为自学习系数的修正因子来对轧制力模型进行自学习运算。以河南某1+4铝热连轧机为实验对象, 通过对现场实测数据的分析表明: 本方法能有效提高轧制力预报精度, 满足在线控制要求。     

基于物理规划的铝热连轧多目标轧制规程优化

针对铝热连轧轧制规程多目标优化中综合目标函数权值难以确定的问题, 运用基于物理规划的多目标优化方法, 并以萤火虫智能算法为基础, 选取等功率裕量、轧制总能耗、末机架板型良好及各机架打滑因子为目标函数, 进行优化计算。物理规划使设计者以一种更加灵活的方式完成目标函数的权值分配, 然后通过萤火虫智能算法对综合目标函数进行优化计算。结果表明 不同的设计偏好能有效反映设计者的意愿, 从而产生偏向不同重点的轧制规程。     

基于Φ函数的铝热连轧防打滑轧制规程优化

针对铝材轧制过程中的打滑现象提出了预防热轧打滑的判断条件, 并提出了预防打滑为主的综合电机功率剩余程度相近的目标函数, 建立了轧制规程多目标优化的数学模型, 并应用果蝇优化算法对压下率进行了优化。在河南某铝热连轧厂对5052铝合金加工进行轧制规程优化, 将Φ函数负荷分配法应用到轧制规程中, 结果表明: 合理的负荷分配能较好地实现各电机在功率上的剩余程度相近, 并有很好的预防打滑效果, 证明Φ函数负荷分配法制定轧制规程是合理有效的。