单元类型对焊接数值计算精度的影响

焊接数值模拟分析过程中,在保证网格质量的前提下,单元类型及网格类型的选择对计算结果的精确性产生明显影响。以大型有限元分析软件Marc为计算工具,采用四面体网格和六面体网格对平板对接接头进行离散,同时分别采用一阶单元和二阶单元进行分析。结果表明:四种单元类型下的焊接仿真变形趋势与实际焊接变形趋势一致,但是计算结果有较大差异。当焊接方法为MAG焊,网格尺寸为2 mm时,采用六面体8节点单元能较好地模拟焊接结构的变形情况。但是当焊缝位置网格尺寸发生变化时,如何选取单元类型需要进一步的分析。     

直齿轮有限元接触分析与偏差对传动精度影响

以一对直齿圆柱齿轮为研究对象,建立其误差齿轮三维有限元接触精度模型,采用ANSYS分析齿廓偏差及偏心误差对直齿轮副传动精度影响。利用APDL语言建立齿轮三维有限元精确接触模型;以节点移动及齿轮整体移动的方式编程实现误差齿轮模型。通过求解不同精度等级齿轮副实际啮合时的传动精度,得出精度等级对传动精度的影响呈非线性关系,研究将对精密齿轮的传动设计提供依据。     

回转窑支承组件三维多体滚动接触有限元数值计算

结合Ansys有限元分析软件建立了回转窑支承组件的有限元分析模型,并对2号窑的支承组件进行了有限元数值计算.计算结果表明:在滚动接触过程中,滚圈应力呈复杂交变状态,托轮应力在接触区出现了急剧突变;在滚圈和托轮狭小的接触区内,出现了明显的应力集中,这使接触面表层易出现楔状掉块、开裂等接触疲劳破坏;在滚圈回转过程中,每一点的变形均呈现凹凸交变的复杂状态,从而迫使筒体的变形凹凸交变,严重时导致窑衬松动脱落.     

接触模型对搅拌摩擦焊接数值模拟的影响

在完全热力耦合搅拌摩擦焊接数值模型中采用两种接触模型--经典的Coulomb接触模型和修正的Coulomb接触模型,模拟了搅拌摩擦焊接过程,以分析不同接触模型对搅拌摩擦焊接过程数值模拟的影响.结果表明,对于低转速的搅拌摩擦焊接,两种模型的预测结果区别不大;但是对于高转速,由于界面摩擦剪切应力没有上限,采用经典的Coulomb接触模型无法模拟,需采用修正的Coulomb接触模型.搅拌头转速的增加不会改变搅拌摩擦焊接技术固态连接的本质.当采用高转速时,焊接构件上、下表面的变形趋于均匀.有利于得到均匀的显微结构.     

软接触电磁连铸的数值模拟和实验分析

结合软接触电磁连铸的准三维场数值模拟和金属Ｓｎ的连铸实验,分析了软接触电磁连铸中结晶器分辨结构和感应圈位置、尺寸、电流对铸坯表面磁通密度。产力和电磁压力的影响。结果表明：软接触结晶器中的磁通密度随切缘数的增加而上升,但增幅渐小;铸坯表面在切缝处因微通密度增大而产生纵向凹痕;结晶器的切缝数以１２－２０,切缝宽度以０．５－１．０ｍｍ为宜;感应圈的高度应覆盖铸坯的初凝固区段,感应圈的位置应使其顶端与铸坯     

用MSC．MARC程序实现大转矩三段弧鼓形齿联轴器应力分析研究

本文应用有限单元法及MSC.MARC有限元分析程序，对我公司设计生产的新型三段弧鼓形联轴器进行了分析研究，从应力分布及接触状态等方面探讨了这种新型联轴器的结构力学特性，得出了这种新型联轴器既保持了一般鼓形联轴器的挠性特点，又可以增大外齿轴套与内齿圈齿间接触面积，有效地减小了其接触应力峰值的结论，为进一步推广应用这种新型联轴器提供了理论依据。     

基于MSC.MARC的TP2铜管材液压胀形数值模拟

利用有限元分析软件MSC.MARC,建立了变径铜管材模型,完成了管材液压胀形过程的模拟,对成形后的管材进行了壁厚和等效应变分析.得出了轴向进给和管内高压的较合理的匹配关系,得出了壁厚减薄率和应变的最大区域是在管材两端倒角和胀形最大区域的连接处.     

扁挤压筒接触应力和变形的分析

应用ANSYS接触单元法，分析了受项紧作用的三层套扁挤压筒接触应力和接触变形规律。结果指出沿接触面接触应力和变形分布的不均匀性，为扁挤压筒装配和结构优化提供了依据，其中接触单元法也为扁挤压筒项紧分析提供了一条可行的途径。     

板料成形接触摩擦过程的有限元模拟技术研究

本文在分析了板料成形过程接触摩擦问题特点的基础上 ,提出了接触搜索、界面滑动约束、法向接触力以及摩擦力计算等问题的有限元模拟算法 ,建立了板料成形过程接触摩擦问题的有限元模拟模型 ,最后通过数值算例与飞机蒙皮拉形模拟试验结果的比较 ,验证了此模型计算精度及数值稳定性良好。     

退火温度对SUS304不锈钢焊接残余应力计算精度的影响

采用热-弹-塑性有限元计算方法模拟了奥氏体不锈钢SUS304在单道堆焊时的温度场和应力场,探讨了加工硬化和退火软化对焊接残余应力计算结果的影响,重点考察了数值模型中的退火温度设定值对焊接残余应力计算精度的影响.数值模拟结果表明:退火软化效应对纵向残余应力的计算结果有明显影响,随着退火温度设定值的升高,纵向残余应力的峰值增大,而且焊缝及其附近的纵向应力有整体升高的趋势.退火温度对横向残余应力的影响较小.比较计算结果与实验结果可知,SUS304钢的退火温度设定为1000℃时,数值模拟结果与实测结果比较吻合.     

继电器Ag-Cu复合触点冷镦成形过程数值模拟分析

针对继电器Ag-Cu复合触点冷镦成形后Ag层厚度分布不均的问题,通过有限元数值模拟分析了Ag-Cu复合触点预成形和终成形过程中等效应变的分布,Ag-Cu界面形状的变化规律及其影响因素,并通过改变上模半锥角α和Ag与上模、Cu与下模间摩擦因数的大小来改善Ag层厚度分布的均匀性。     

FE analysis of frictional contact effect for laying wire rope

Contact model formulated with variational equalities, has been presented for laying wire rope in this paper. For the contact searching procedure, the splitting-pinball algorithm from which the user can be spared from guessing the types of contact that may occur, have been described. Taking the friction contact into account, the Augmented Lagrangian method has been applied to calculate the contact force. FE simulation of a simple wire strand has been given. And the effects of friction coefficient and self-rotating ratio on the contact stress and on the forming stress and strain have been analyzed. Also the stability, efficiency and precision of the numerical simulation are discussed. For the residual stress of helical wire in the end of laying process, the computed results with nonzero friction coefficient are in better agreement with the experimental results than those without friction.     

基于数值模拟的铜铝接触线拉拔成形工艺优化

采用DEFORM-3D有限元分析软件对铜铝接触线拉拔加工过程进行三维数值模拟,得到拉拔过程中等效应力、等效应变及流动速度分布,分析了接触线复合界面产生缝隙的原因以及实际生产中接触线弯曲的原因。通过改变铜线坯断面形状,使铜铝接触线界面结合良好,调整铝侧定径带长度为2mm、铜侧定径带长度为5mm,使接触线保持平直,并分析了拉拔模角对拉拔加工工艺的影响。     

基于边界裁剪的初始坯料网格剖分算法

有限元动力显式算法中,初始坯料网格应具有良好的单元形态和尽可能大的最小单元尺寸,否则会严重影响求解计算的精度和速度,而传统二维平面有限元网格剖分算法无法满足动力显式算法对初始坯料网格的特殊要求.本文针对传统剖分算法的不足,提出了基于边界裁剪思想的初始坯料网格生成算法,可以有效保证网格良好的单元形态和最小单元边长要求,不合格单元较传统剖分算法减少40%以上.该算法具有实施简单、计算效率高等特点,并已成功应用于Fastamp软件的冲压成形全工序模拟模块中,取得了良好的应用效果.     

基于MSC.MARC的板材多点渐进成形数值模拟研究

板材多点渐进成形过程复杂、影响因素多,各种参数的选择对成形质量和效率有很大影响。在MSC.MARC环境中对四棱锥体的多点渐进成形过程建立了有限元模型,建立相应的实验方案,探讨了板材在渐进成形过程中不同参数对等效应变的影响情况,并对分布情况进行了分析。研究结果表明:进给量的增大使得等效应变随之增大,离工具头越近的点影响越显著;进给速度增大使得等效应变随之增大,但增大到一定的数值以后,对等效应变的影响显著降低;成形角度对于等效应变的影响不大。     

结构参数对弧齿锥齿轮精锻成形的影响分析

采用三维有限元数值模拟方法,研究了模数、齿数、螺旋角、压力角等主要结构参数对弧齿锥齿轮精锻成形过程的影响.结果表明,在齿轮其他结构参数不变的情况下,成形载荷及齿根等效应力随模数、齿数的增加而增加,而螺旋角和压力角的变化对成形载荷及齿根等效应力的影响较小.模拟结果可为弧齿锥齿轮精密成形工艺和模具设计提供依据.     

铁路货车钩尾框精密辊锻过程数值模拟

铁路货车钩尾框锻件为异形长轴类锻件,目前采用自由锻工艺制坯,效率低,质量差,大型自动辊锻机精密辊锻是一种优质高效的先进制坯工艺,用于钩尾框制坯有望取得良好的技术经济效益.以刚塑性有限元法为基础,利用Deform-3D软件对铁路货车钩尾框精密辊锻过程进行三维有限元模拟,揭示了钩尾框辊锻变形过程中金属的流动规律,分析了辊锻成形过程中各道次辊锻过程中模具受载荷情况,以及各道次辊锻过程中的辊锻力矩,为钩尾框精密辊锻工艺及模具设计提供了有效的参考依据.     

塑性成形数值仿真精度的提高途径

探讨提高塑性成形数值仿真精度的途径,理论上介绍了塑性成形数值仿真中材料的非线性、摩擦边界条件和动态接触边界的处理等问题.给出常用于有限元分析的金属材料模型;对比划分网格不良和优良条件下的材料变形和温度模拟的差异、不同接触条件下金属变形的差异,并讨论网格重划分过程中金属体积的损失,利用实例证明塑性成形数值仿真在工业中的成功应用.