Al合金接触反应钎焊接头力学响应及中间层厚度的确定

接触反应钎焊是目前常用的材料连接方法。为了合理选择中间层材料的厚度 ,本文以Si作中间层接触反应钎焊LF2 1铝合金为例 ,采用有限元 (FEM )模拟的办法 ,对不同宽度的钎缝对外加拉伸载荷的力学响应过程进行了数值模拟。结果表明 ,钎缝对外载荷的力学响应的应力集中区位于接头表面的钎缝与基体的界面处 ;且最大应力值与外载荷呈线性关系。即钎缝对外载荷的力学响应的实质是对外载荷的线性放大 ,因此本文将此放大系数定义为钎缝的力学响应因子。随着钎缝宽度的增加 ,其力学响应因子增大 ,钎缝的承载能力降低。在试验证明FEM计算结果的可靠性的基础上 ,给出了Si为中间层进行LF2 1铝合金接触反应钎焊时 ,其合适的钎缝宽度范围是 5 0～80 μm。最后本文根据相图对相应的Si中间层厚度进行了理论计算 ,得到Si中间层的厚度范围为 6 .6～ 10 .0 μm     

电器数值计算的有限元素法基础（三）

二、有限元素法根要 前两次介绍了有限元素法常用的电磁声与温度声方程式，从这一章开始才正正涉及到电     

复杂铸件凝固的三维有限元数值模拟

论述了复杂铸件凝固的三维有限元数值模拟方法。详细讨论了铸型、铸件使用4结点4面体单元剖分时的有限元控制方程建立过程。作用6结点5面体单元连接铸件与铸型的单元,真实反映铸件与铸型之间的传热现象。     

电器数值计算的有限元素法基础（一）

有限元素法是R.Courant于1943年首先提出的,五十年代,应用于航空结构工程,并有所发展,随后在土木结构工程得到应用.随着计算机技术的发展,到六十年代被广泛用于热导体、流体等方面的许多连续场领域.七十年代,在声学、电器、电子等方面也得到应用.我国著名数学家冯康教授和西方科学家各自独立奠定了有限元素法的数学理论基础.从有限元素法的实用性出发,1970年人们开始进行以非线性电磁场为主的数值计算的应用研     

板料成形过程的三维数值模拟

本文采用更新式拉格朗日描述，建立了基于连续介质力学的非退化四节壳单元有限元模型，使用自行开发的基于上述模型的有限元程序对杯形件的拉深过程进行了数值模拟，并与结果进行了比较。     

旋压缩口过程的三维有限元数值模拟

考虑材料加工硬化和摩擦边界条件等,应用ANSYS软件对旋压缩口（收径）的变形进行了分析,得出在壁厚不同情况下,应力、应变等值线。讨论了旋轮角度对变形力的影响,为进一步合理地确定工艺参数提供了可靠依据。     

基于ANSYS二次开发的三维金属成形数值模拟研究

本文在ANSYS平台上，利用其固有的参数化设计语言APDL和用户编程特性UPFs进行二次开发，实现了金属成形三维数值模拟分析的网格重划功能，并通过实验证明了二次开发的正确性。     

液力减速器液压控制阀的三维流场数值模拟

建立了某型液力减速器液压控制阀的三维几何模型,基于RANS方程和标准的k-ε湍流模型,采用非结构网格,用SIMPLE算法对该液压阀在不同开度下的三维内流流场进行了CFD数值模拟分析,得到了在不同开度下液压阀内流体的压力和流速的变化规律,并对数值模拟的结果进行后处理,得到了液流作用在阀板上的力矩,对液力减速器的液压控制系统的设计具有一定的参考价值.     

塑性成形三维数值模拟中的模具几何描述技术

详细讨论了塑性成形有限元三维数值模拟中主要几种模具几何描述技术的优缺点，对塑性成形三维数值模拟中的模具几何描述方法的选取具有重要的参考价值。本文还总结了塑性成形有限元三维数值模拟中模具几何描述技术的发展趋势。     

BXG型矫直机支承件刚度的有限元设计计算

对BXG型矫直机支承件进行了受力分析和结构设计，采用ANSYS软件对箱体型支承件的变形位移进行了有限元分析，为滚筒式矫直机支承件的刚度设计提供了一种很好的数值计算方法。     

金属三维挤压成形过程数值模拟的若干关键技术

推导了采用六面体等参单元网格划分的金属三维挤压成形过程数值模拟中的摩擦力功率泛函在局部坐标系的一阶和二阶偏导数的表达式 ,提出了有效的三维六面体网格划分和网格质量控制技术处理方法。以此为基础 ,建立了三维刚塑性有限元数值模拟系统和六面体网格再划分系统。方坯料反向挤压过程数值模拟的结果与实验非常吻合 ,验证了所推导的公式和开发的系统 ;圆坯料侧向挤压过程的模拟验证了提出的网格质量控制技术的第三种方法。     

电火花堆焊温度场、应力场的二维与三维数值模拟

国内有文献报道，用电火花表面堆焊技术精密修复失重型失效零部件，但对其表面堆焊温度场、应力场的模拟并未系统研究，本文运用有限元软件ANSYS对电火花堆焊的温度场、应力场分别建立二维与三维模型，进行焊接过程模拟，并计算出了温度场、残余应力场的分布及残余变形的状况。二维计算得到的应力数值范围是-9MPa～57．5MPa，三维计算得到的应力数值范围是-12MPa-52MPa，并对二维模型进行残余变形分析，计算得到最大变形为0．861E-6m，证明了电火花堆焊这种精密修复工艺的优良性。     

型材2D拉弯数值模拟建模技术研究

型材拉弯成形有限元模拟关键在于型材夹持端运动轨迹的合理描述。对于由力控制的拉弯成形方式, 夹钳运动轨迹很难直接给出。本文探讨了拉伸作动筒的建模技术, 给出了型材2D拉弯数值模拟载荷边界条件的确定方法。应用动力显式有限元软件Pam -Stamp2000对挤压铝合金矩形管拉弯成形过程进行了数值模拟, 模拟结果和实验结果相当吻合, 证实本文提出的拉弯成形数值模拟建模技术是有效的、可靠的。     

电磁平板自由胀形3D数值模拟(英文)

电磁成形是一种高速率成形方法,它能够有效提高金属板材的成形极限。但是电磁成形过程复杂,涉及到磁场?结构场之间的耦合分析。数值模拟提供一种手段去解决耦合问题。然而,大多数的数值模拟都限于2D。建立3D有限元模型去分析电磁平板胀形。成形过程中考虑了板料与底模的接触和板料变形对磁场的影响。板料中心节点和半径20mm处节点的位移随着时间的变化与实验结果一致。分析了塑性应变能和塑性应变。     

钢基表面热喷镍冷却过程中热力耦合场的三维有限元分析

以某钢基表面热喷镍工艺为例,对凝固冷却过程进行了简化和合理假设,基于ANSYS平台,建立了热力耦合场的三维有限元模型并进行了求解,获得了应力场和温度场分布规律,分析了涂层上某些关键点的温度和应力随时间变化的情况,讨论了涂层厚度对涂层/基体界面应力的影响.结果表明,凝固冷却时,涂层温度场沿中心向外边缘逐渐降低,随时间延长呈下降趋势;基体温度场随时间的变化呈先增加后降低趋势;涂层主要承受残余压应力,随涂层厚度增加,残余应力呈增大趋势.     

金属板料成形的数值模拟计算

针对板材成形的特点论述了板材成形的有限元仿真的技术关键及研究进展，应用非线性有限元分析软件ADINA对薄板的成形进行了仿真计算，验证非线性有限元分析技术的可行性及有效性。     

基于三维有限元动态模拟圆柱形表面腐蚀缺陷漏磁场

根据电磁场有限元分析的基础理论，对储罐底板圆柱形表面腐蚀缺陷，应用ANSYS三维有限元静态分析了圆柱形表面腐蚀缺陷漏磁场，得到了圆柱形表面腐蚀缺陷漏磁场的空间分布。在一定条件下，静态模拟的缺陷漏磁场受励磁结构中永磁铁磁场的影响较大，造成在永磁铁附近漏磁场分布的畸变。而动态模拟下得到的漏磁场只在缺陷附近有明显的变化，缺陷漏磁场受励磁结构中永磁铁磁场的影响很小，有利于对腐蚀缺陷的分析。     

十字形钢管拉拔成形的三维有限元模拟

异型钢管拉拔成形是一种高质量、高效率和低消耗的管材成形加工工艺.以十字形钢管为研究对象,采用有限元技术对拉拔成形过程进行数值模拟,得到了成形过程中管料的变形规律.研究发现：在应力分布上,轴向、周向和径向应力随管料在模具中位移增加而增大,三者最大值均出现在减径带与定径带连接处;沿壁厚方向,中心层应力分布较均匀.在应变分布上,塑性变形主要发生在管料与模具初始接触处及减径带与定径带连接处,周向应变沿拉拔轴向分布有较大变化,在模具入口端部分数值为负,在出口端部分数值为正.同时,模拟讨论了周向压缩系数η、拉拔速度v和摩擦系数μ对拉拔过程的影响,当η在1.05～1.14之间变化时,拉拔过程较稳定,应力-应变曲线分布平稳;拉拔应力随着μ的增加而增大;当v=250mm/s时,拉拔应力取得最小值.     

基于SYSWELD的不锈钢薄板TIG焊焊接三维温度场的有限元分析

采用双椭球体热源分布模式，基于SYSWELD软件平台，建立了运动电弧作用下TIG焊接不锈钢薄板时焊接热过程的有限元数值分析模型。利用所建模型，预测了从电弧引燃到准稳态过程中焊接温度场和熔池形态的动态演变，并进行了对比验证。结果表明，达到宏观准稳态时计算所得的熔池长度和宽度与试验结果基本吻合。     

筒形件强旋三维刚塑性有限元分析

在建立筒形件强旋有限元力学模型过程中，旋轮与工件接触区及其边界的描述是重要的一环。在前人研究成果的基础上，正确地解决了这一问题，提出了更加接近实际情况的模型，并用该模型对强旋工艺过程进行了刚塑性有限元分析，揭示了工件表面的应力应变分布规律。