宽厚比为2:1的圆角矩形断面气动特性的雷诺数效应试验研究

矩形断面在实际工程中应用广泛，对其角部进行圆角化处理可有效减小风荷载并改善风致振动性能，然而圆角矩形断面的气动特性存在明显的雷诺数效应。为研究宽厚比为2:1的圆角矩形断面气动特性的雷诺数效应，减小在这类断面结构的风荷载和风致振动分析中因雷诺数原因引起的误差，对5种不同圆角率(0.1、0.2、0.3、0.4和0.5)的刚性模型进行了测压风洞试验，试验雷诺数范围为0.8×10⁵～3.6×10⁵。通过风洞试验得到并分析了不同圆角率矩形断面的平均阻力系数、平均风压系数和斯特罗哈数随雷诺数的变化规律，并与标准矩形断面进行对比。研究结果表明：不同于标准矩形断面，5种圆角矩形断面的气动特性均表现了一定的雷诺数效应，这种雷诺数效应随圆角率的增大先增强后减弱，当圆角率为0.2时最强，其在雷诺数为2.8×10⁵时发生了明显跳跃；不同圆角矩形断面的平均阻力系数均随雷诺数的增加而减小。与其它位置相比，圆角矩形断面侧面和圆角位置处的风压系数受雷诺数影响更明显，其中圆角位置处最为显著。圆角矩形断面的斯特罗哈数在圆角率为0.1时基本稳定在0.22左右...     

基于VERICUT的用户宏程序校验与加工

用户在编写好宏程序后,通常都要进行程序调试、首件试切并观察加工效果,但传统的方法只能在数控机床上进行,占用机床时间长,效率低。本文利用VERICUT软件对矩形倒R面加工进行了宏程序的校验,并通过实际加工与仿真加工进行比较,取得了良好的效果。     

基于简支弹性矩形板含集中质量振动基波频率共形映射解析

借助共形映射理论,采用矩形板边界域奇偶插值点两序列的三角插值方法,寻求了带圆角矩形板等复杂域与单位圆域的共形映射函数;针对含有集中质量振动简支弹性异型板基波频率值的求解,在平面常应力状态下,完成该复杂弹性板以单位圆域方法描述的振动方程,求解板基波频率系数。以带圆角矩形简支板域求解为示例,分析了集中质量大小与位置、矩形长宽比值e、平面常应力系数Sp对基波频率的影响。     

低活化钢 U 形弯曲工艺仿真及实验研究

目的优化低活化钢的U形折弯成形工艺。方法应用DEFORM-3D仿真软件,对不同工艺参数下的U形折弯试验进行模拟,探究成形温度、凸模下行速率以及凹模圆角半径等因素对U形折弯效果的影响,对折弯工艺进行优化,最后根据优化参数结果进行实验,并将实验现象与模拟结果进行比较。结果在成形温度为600℃、凹模圆角半径为20 mm、凸模下行速率为0.5 mm/s时,U形折弯的模拟效果最优,在此工艺参数下进行折弯实验,得到的U形件满足生产需求。结论通过优化合适的工艺参数,使用折弯工艺加工U形件完全可行。     

致冷机冷冻泵轴断裂失效分析

通过金相分析、断口观察以及力学性能测定等,对致冷机冷冻泵轴断裂失效进行了分析.结果表明,断裂的内因是材料冶金质量低劣,显微夹杂物含量很高,热加工工艺不完善,致使组织均匀性差;外因是泵轴加工质量极差,键槽无圆角过渡,槽面加工刀痕明显引发极大的应力集中.     

应用CATIA的蜗形凸轮三维造型与数控加工

从工程实际出发,研究了蜗形凸轮机构的传动原理,分析了蜗形凸轮的基本参数,通过坐标变换法建立了蜗形凸轮工作廓面的方程.利用CATIA软件对工作廓面进行曲线和曲面拟合,生成蜗形凸轮的轮坯实体.根据制定的加工工艺利用CATIA软件进行了数控加工的程序编制和数控仿真.最后利用CATIA软件的数据传送模块将加工程序传送到数控加工中心进行加工.经检验符合设计要求.     

基于OpenGL与组件技术的虚拟数控车床加工仿真

阐述了虚拟数控车床加工模拟仿真的原理及二维图形拼合算法 ,重点介绍了利用OpenGL实现从二维图形到三维图形造型和利用COM DCOM组件技术实现图形拼合算法程序的思路并对其具体方法进行了详细说明     

结构尺寸对316L矩形波纹管液压胀形的影响

目的 掌握结构尺寸对矩形波纹管液压胀形的影响规律。方法 利用有限元平台Abaqus/Explicit建立316L矩形波纹管的三维有限元模型,对其液压胀形过程进行数值模拟分析,并利用实验验证有限元模型的正确性,基于单因素法研究长宽比、过渡圆角半径及波距对矩形波纹管成形质量的影响。结果 综合考虑成形波高、壁厚减薄率及周向轮廓3个指标,获得了长宽比、过渡圆角半径和波距对波纹管成形的影响规律,并给出了各参数对不同指标影响的显著性。结论 随着长宽比的增大,长边壁厚减薄率明显减小,圆角与短边的壁厚变化不大,并且不同长宽比波纹管的成形轮廓均在圆角段上低于设计值,在直线段上高于设计值;增大过渡圆角半径更有利于圆角段的贴合,且有利于降低周向壁厚减薄率;波距对波纹管的壁厚减薄率影响显著,波距较小时,波峰上有明显的增厚现象,随着波距的增大,波峰上的增厚现象逐渐消失并开始减薄,波纹管周向波高增大,直边波高容易超出公差范围,可以通过降低成形内压或减小模片间距将波高修正到公差范围内,获得合格的波纹管产品。     

键槽构造UHPC-NC界面黏结性能试验研究

采用超高性能混凝土(UHPC)加固桥梁,UHPC与既有普通混凝土( NC)结构界面间的黏结性能是保证加固效果的关键.为研究界面构造对UHPC-NC界面黏结性能的影响,以键槽布置和形状为变量,开展键槽构造UHPC-NC单面直接剪切试验,并与界面黏贴处理试件进行对比.结果表明:UHPC-NC黏结界面的破坏形态主要可分为四种,其中c、d类破坏(黏结界面与NC出现破坏)占总破坏形态的80% ;键槽构造组的界面黏结性能优于黏贴组,其界面黏结抗剪强度比黏贴组高2倍左右;当键槽口宽度较小(10～20 mm)即体积损失率低于0. 09时,UHPC-NC界面黏结抗剪强度随键槽口宽度的增大而增大;正梯形键槽试件的界面黏结抗剪强度比直角形键槽试件高25%左右,倒梯形键槽试件的界面黏结抗剪强度比直角形键槽试件高13% ～15% ;键槽构造UHPC-NC界面黏结-滑移曲线包含弹性上升阶段、屈服阶段和破坏下降阶段,部分曲线无屈服阶段,其极限滑移值均在0. 8 mm以下.本工作提出了键槽构造UHPC-NC界面黏结-滑移模型,并给出了黏结刚度建议值.     

数控加工仿真环境的建立与应用

近年来,数控加工工艺的发展受到了广泛关注与重视,已经在各个领域得到了很好的应用,尤其在车床数控加工的过程中,取得了良好成效。而对于数控加工而言,仿真软件的应用较为重要,可以通过应用仿真软件进行合理的操作与处理,提升整体加工工作的效果。目前在数控加工仿真软件方面,已经研制出了关于普通数控核心仿真、简单变量编辑以及数控面板操作仿真等类型的技术,基于此,数控加工仿真软件的简介及仿真环境的建立、使用。     

Analysis of Cutter Radius Compensation

Cutter radius compensation(CRC) is a very important function of numerical control(NC) system.We refer to a large number of NC information and sum up the CRC function.We illustrate how to realize rough machining & finish machining by the same program,machining matching surface by the same program,simplify programming methods,realize direct programming by parts contour,remove machining allowance by the increase of CRC value,control the parts size precision by adjusting the CRC value,state the essence of the C...     

基于VERICUT的炮管膛线电解加工阴极建模和数控仿真研究

渐速膛线电解加工的阴极需要通过实验反复修正,试验难度大,研制周期长。根据加工对象的几何参数和弹道方程建立数学模型,在Pro/E中建立阴极工作齿、炮管毛坯的几何模型并导入VERICUT,在VERICUT中设置机床参数和数控系统,添加刀具的轨迹G代码,进行加工过程的仿真,检验设计的阴极齿形状是否合理以及确定加工过程中出现的过切或欠切情况,优化阴极。研究表明,在电解加工阴极设计中采用VERICUT是一条可行的途径。     

数控机床液体静压导轨结构的优化设计

机床导轨的性能对机床的加工精度有重要影响,而采用常规材料制造的导轨的动力学和热力学性能不够理想。为了提高机床的加工精度,提出采用内嵌钢结构的树脂混凝土来制造精密机床的液体静压导轨,并对其结构进行优化设计。首先,基于某型号卧式加工中心液体静压导轨的工况,对液体静压导轨油垫的结构进行改进,并通过内嵌钢结构支撑件对液体静压导轨结构进行强化;其次,对由树脂混凝土和花岗岩制成的液体静压导轨的静力学和热力学性能进行分析和比较;最后,在树脂混凝土液体静压导轨表面设置U-V形沟槽和V形沟槽减阻微结构,并进行减阻效果对比。仿真结果表明:树脂混凝土液体静压导轨与花岗岩液体静压导轨相比,其最大静变形较小,热性能显著提高;U-V形沟槽减阻效果更明显。研究表明,在采用树脂混凝土制造的液体静压导轨表面设置U-V形沟槽微结构,能有效提高液体静压导轨的综合性能,这可为精密加工设备的研制提供参考。     

Preparation of Electrode Array by Electrochemical Etching Based on FEM

Process technology of multiple cylindrical micro-pins by wire-electrical discharge machining （wire-EDM） and electrochemical etching was presented. A row of rectangular micro-columns were machined by wire-EDM and then machined into cylindrical shape by electrochemical etching. However, the shape of the multiple electrodes and the consistent sizes of the electrodes row are not easy to be controlled. In the electrochemical process, the shape of the cathode electrode determines the current density distribution on the anode and so the forming of multiple electrodes. This paper proposes a finite element method （FEM） to accurately optimize the electrode profile. The microelectrodes row with uniformity diameters with size from hundreds micrometers to several decades could be fabricated, and mathematical model controlling the shape and diameter of multiple microelectrodes was provided. Furthermore, a good agreement between experimental and theoretical results was confirmed.     

叶轮零件集成数控编程与数控加工过程仿真

探讨应用于叶轮类零件的集成数控编程与加工过程仿真技术,给出了其功能结构图与流程图,利用商品化软件SURFCAM和VERICUT构建了集成数控编程与加工过程仿真环境,并利用其实现了一个整体叶轮零件的数控编程与加工过程仿真,实际加工结果表明其能够有效解决叶轮类零件的复杂曲面加工问题.     

实体数控仿真刀具扫掠体的构造

实体数控仿真具有重要意义，刀具扫掠体构造是实体数控铣削仿真的重要环节．分析了刃具轮廓、刀具运动形式和加工指令对构造刀具扫掠体的影响．基于ACIS平台研究了刀具扫掠体的构造，提出了动态构造刀具扫掠体算法，给出了该算法的流程图．并将其应用到正在研制和开发的实体数控铣削仿真系统中，给出了2．5D实体数控铣削仿真的应用实例。     

五轴数控加工中刀具干涉处理的特征投影法

提出了一种适用于五轴数控加工刀具干涉处理的特征投影法。该方法以刀具系为检测基准，以曲面特征点为检测对象，判断特征点是否落入刀具系表面内部来进行干涉检查；以干涉量最大的方向确定干涉消除平面，以此来计算旋转刀轴所需的消除角度。并将刀具系和曲面特征点投影到一个特定平面上，只对可能发生干涉的曲面特征点进行干涉检测，从而大大提高干涉处理效率。     

砖烟囱爆破拆除不同切口形状的数值模拟

针对烟囱爆破拆除时爆破切口形状的确定往往按经验确定,没有重视烟囱倒塌过程中一些问题很难通过理论预见的情况,利用ANSYS/LS-DYNA软件数值模拟了常见的长方形切口、正梯形切口、倒梯形切口这3种爆破切口形状对烟囱倒塌拆除过程并进行了对比和分析,研究结果表明:首先从爆破切口闭合时间看到,倒梯形切口闭合时间最长,正梯形切口闭合时间次之,长方形切口闭合时间最短。其次从烟囱顶端着地时间分析,正梯形切口烟囱顶端着地时间最长,而其它两种切口方案次之,并且这两种方案对烟囱倒塌时间差不多相等。再从模拟烟囱倒塌的过程分析,正梯形切口及长方形切口烟囱倒塌过程出现"后座"现象。最后从烟囱倒塌顶端速度变化曲线中看出正梯形切口烟囱倒塌方案对地面的冲击力最小,引起地面的振动强度最小。     

CFRP柔性件保形加工中的变形控制

碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)柔性件的保形加工是航空航天高端装备制造的重要环节,柔性件的可靠装夹是控制加工变形、降低加工尺寸偏差的前提。首先,在理论分析的基础上,明确了柔性件装夹中夹紧及摩擦约束基本条件,提出了基于悬臂梁理论的“随形-就近”吸盘分布原则。进而,使用“ISIGHTABAQUS”联合仿真方法,实现了不同装夹条件及等效切削力作用下CFRP柔性件变形的仿真分析,分析表明：真空吸盘的弹性变形易加大装夹变形,应采用弹性真空吸盘与刚性定位吸盘组合的方式;定位吸盘数量为8、12或16,并“随形-就近”分布时,真空吸盘数量及分布对柔性件变形的影响可忽略。最后,仿真与实验分析了考虑定位几何量偏差时的加工尺寸偏差,仿真与实验结果规律基本一致,优化装夹后的加工尺寸偏差最大降幅达57.7μm (35%);综上,CFRP柔性件保形加工中变形引起的加工尺寸偏差不容忽略,在“随形-就近”、“定位与真空吸盘组合”原则下优化装夹可以大幅降低变形引起的尺寸偏差。     

砖烟囱爆破拆除不同切口形状的数值模拟

针对烟囱爆破拆除时爆破切口形状的确定往往按经验确定,没有重视烟囱倒塌过程中一些问题很难通过理论预见的情况,利用ANSYS/LS-DYNA软件数值模拟了常见的长方形切口、正梯形切口、倒梯形切口这3种爆破切口形状对烟囱倒塌拆除过程并进行了对比和分析,研究结果表明:首先从爆破切口闭合时间看到,倒梯形切口闭合时间最长,正梯形切口闭合时间次之,长方形切口闭合时间最短。其次从烟囱顶端着地时间分析,正梯形切口烟囱顶端着地时间最长,而其它两种切口方案次之,并且这两种方案对烟囱倒塌时间差不多相等。再从模拟烟囱倒塌的过程分析,正梯形切口及长方形切口烟囱倒塌过程出现"后座"现象。最后从烟囱倒塌顶端速度变化曲线中看出正梯形切口烟囱倒塌方案对地面的冲击力最小,引起地面的振动强度最小。