薄板冲压成形过程的并行有限元仿真技术

根据显式有限元的计算特点和神威超级计算机的体系结构,设计了基于消息传递和区域分解的动态显式有限元的并行算法,给出了基于薄板冲压有限元仿真特点的并行化分区算法,开发了薄板冲压成形并行有限元仿真软件。算例计算结果表明：采用并行有限元计算,可以大大提高薄板冲压成形的仿真计算效率。     

用有限元方法设计BJ型等速万向节外套预成形件*

用有限元方法优选等速万向节外套缩径工序的预成形件的形状和尺寸,并给出了预成形件的变形过程图。用工艺试验验证了有限元计算结果的正确性。同时作出了不同车型外套的预成形件关键尺寸参考曲线。     

正交切削高强耐磨铝青铜的有限元分析

采用热力耦合、平面应变、连续带状切屑的切削模型模拟了高强耐磨铝青铜的正交切削加工过程。采用增量步移动刀具的方法,结合有限元分析软件Marc的网格重划分功能,模拟了刀具从初始切入到切削力和切削温度达到稳态的切削加工过程,获得了不同切削深度和切削速度下的切屑形态、温度、应力、应变和应变速率的分布。并将模拟计算得到的切削力和切削温度与试验结果进行了比较,两者具有较好的一致性。     

板料成形回弹数值模拟的有限元模型及非协调模式

回顾了板料成形回弹数值模拟的有限元模型研究发展概况,阐述和比较了目前工程上常用于回弹分析的有限元模型的性能和特点。介绍了当前国际上用于非线性有限元分析的新单元模型——非协调元的研究进展,指出了国际上该领域的研究热点及发展趋势。     

DEFORMATION ANALYSIS OF SHEET METAL SINGLE-POINT INCREMENTAL FORMING BY FINITE ELEMENT METHOD SIMULATION

Single-point incremental forming （SPIF） is an innovational sheet metal forming method without dedicated dies, which belongs to rapid prototyping technology. In generalizing the SPIF of sheet metal, the deformation analysis on forming process becomes an important and useful method for the planning of shell products, the choice of material, the design of the forming process and the planning of the forming tool. Using solid brick elements, the finite element method（FEM） model of truncated pyramid was established. Based on the theory of anisotropy and assumed strain formulation, the SPIF processes with different parameters were simulated. The resulted comparison between the simulations and the experiments shows that the FEM model is feasible and effective. Then, according to the simulated forming process, the deformation pattern of SPIF can be summarized as the combination of plane-stretching deformation and bending deformation. And the study about the process parameters＇ impact on deformation shows that the process parameter of interlayer spacing is a dominant factor on the deformation. Decreasing interlayer spacing, the strain of one step decreases and the formability of blank will be improved. With bigger interlayer spacing, the plastic deformation zone increases and the forming force will be bigger.     

板材成形局部塑性失稳与起趋的数值模拟

以Ｈｉｌｌ关于弹塑性材料唯一性的充分性条件为理论基础，采用虚功率增率型原理和Ｍｉｎｄｌｉｎ曲壳单元的弹塑性大变形有限元模型成功地模拟了方盒与圆筒拉深成形凸缘起皱现象，以及圆锥件拉深成形侧壁起皱现象。方盒拉深成形凸缘起皱的个数、形状和位置等起皱模式与试验结果完全吻合，并且实现了起皱过程的３维激光动态仿真演示     

SHAPE OPTIMIZATION DESIGN OF CRUSH TOOTH USING FINITE ELEMENT METHOD

ＳＨＡＰＥＯＰＴＩＭＩＺＡＴＩＯＮＤＥＳＩＧＮＯＦＣＲＵＳＨＴＯＯＴＨＵＳＩＮＧＦＩＮＩＴＥＥＬＥＭＥＮＴＭＥＴＨＯＤＧｏｎｇＫａｉｊｕｎ；ＹａｎｇＱｉｎｇｆｕ；ＺｈａｎｇＪｕｎｘｉａ（ＴａｉｙｕａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）Ｚｈ...     

某型号注塑机械手的有限元数值分析

应用有限元数值分析软件ANSYS对所设计的某型号注塑机械手进行数值分析。对该机械手做了模态分析、谐响应分析。针对实际工况,分析机械手的瞬态动力响应,指出该机械手设计的薄弱环节,说明减少动力响应的结构改进途径。结果表明,应用ANSYS可较精确地分析机械手上各节点的位移、应力情况,确定机械手的动力特性,为改进机械手受力状况和结构优化设计提供理论依据。     

三维板料成形过程的有限元分析

基于有限变形理论建立了三维金属板料成形过程的弹塑性有限元数学模型。数学模型采用物质坐标系中的Total Lagrange描述、J 2型本构方程和等向强化假设,考虑了板料的厚向异性,对于金属板料与模具的摩擦定律。为简化计算采用薄膜单元。为了改善节点接触状态变化时计算的收敛性,提出了“弹性边界层”方法。采用根据此模型编制的程序模拟了机油收集器基本件的成形过程,并与试验结果进行了比较。     

轴对称体热弹塑性蠕变有限元分析计算

以经典的热弹塑性蠕变理论为基础,考虑到材料常数随温度的变化,导出了热弹塑性蠕变问题的增量本构方程和轴对称有限元计算公式,编制了程序,并以高温炉管为例作了应力、应变计算,结果可供工程设计部门参考。     

轴流式水轮机叶片刚度和强度有限元分析

轴流式水轮机转轮叶片进出口边与枢轴法兰连接的根部易出现应力集中。本文利用ANSYS有限元计算程序对某轴流式水轮机叶片的刚度和强度进行详细的计算分析，提出开应力缓冲槽的改进方案，并进一步探讨应力缓冲槽的形状、大小对降低应力集中效果的影响；在此基础上，提出加大叶片与法兰交接处过渡圆弧的改型方案，对改型前后叶片的应力、变形及模态分析表明，改型后的叶片应力集中显著改善，刚度和固有频率变化较小。     

DYNAMIC SIMULATION OF MICROSTRUCTURE EVOLUTION DURING HOT FORGING FOR ENGINE STIGMATA

0 INTRODUCTIONMetal foeing is a main industrial process for manufacturing workpieces with high strength. Alongwilh increasing standwh of qUality reqUired by people, it is neeessap that the process should beunderstood Perfectly and controlled correctly. However, during hot forming process, microstructurechanges in the material occurred decisively ialluence the mechanical properties of the final pIDduct, in themeantime, the ndcrostructure changes also affect the forming p~ess itself, since…     

用有限变形弹塑性有限元法对金属塑性成形工艺的分析和优化

建立了一种基于中间构形及热力学第二定律的超弹性塑性本构关系，并由空间描述的弱平衡方程经一致转换得到了纠正的拉格朗日描述下的平衡方程，同时经线性化处理给出了非线性平衡方程组的Ｎｅｗｔｏｎ－Ｒｅｐｈｓｏｎ迭代求解格式。以线材通过锥形模的拉拨成形为例进行了全面的有限元擞值模拟，从而检验了有限变形弹塑性有限无法在模具设计、工艺优化以及产品缺陷分析等方面的有效性。     

楔横轧机刚度边界元有限元耦合新算法

针对楔横轧机工作机座和辊系结构复杂特点,开发了楔横轧机整体刚度的三维弹性多物体接触边界元有限元耦合新算法,更新已有材料力学、弹性力学及有限元法计算刚度的变形分离计算理论以及传统计算轧机刚度不包括辊系的做法,具有综合性强,接触型计算模型假设少,计算速度快和计算精度高等优点。     

一种轧机动力分析有限元模型

提出一种四辊轧机动态性能分析的平面有限元模型,该模型由梁单元、杆单元、刚度单元和质量单元等组成。根据该理论,可计算得到轧机容易激发的固有频率。用试验检验了所提模型的正确性。     

基于有限元法的电动振动台试验仿真研究

对电动振动台试验仿真技术进行探讨,包括电动振动台有限元模型的建立、边界条件的模拟、驱动力的模拟与施加、试验条件的仿真等.然后以某电动振动台为例,建立并修正能反映其本身动态特性的有限元模型,在此基础上采用有限元法对某试件的振动台试验进行仿真计算,并与试件真实振动台试验进行对比研究.结果表明,仿真计算结果对试件在共振峰频段的动态响应提供较好的预测,在高频非共振峰频段,仿真结果与试验结果有所差异,分析差异产生的可能原因.     

对一种涂层剪切结合强度测定方法的有限元评价

采用恰当的试验方法对涂层／基体的结合强度进行正确评价,是表面工程技术中耐磨涂层体系研究发展中的重要工作。本文采用有限单元法对一种普遍采用的涂层剪切结合强度测定标准进行了力学计算。通过对涂层／基体交界面上的应力分布的分析表明,采用这一试验方法测定涂层剪切结合强度将会造成较大的误差。提出了一种改进的试验方法,在这种方法中对试件的形状和尺寸进行了修改,并验证了其有效性     

蹄-鼓式制动器热弹性耦合有限元分析

首先探讨蹄—鼓式汽车制动器的摩擦接触热弹性耦合非线性动力学问题及其分析方法,包括摩擦生热模型、多物理场中的弹性体有限元模型、接触问题模型的建立方法以及相应的数值分析方法。然后,利用有限元分析软件ADI-NA建立一种新型蹄—鼓式制动器热弹性耦合动力学分析的三维有限元模型,确定对模型求解的位移边界条件和热边界条件,设定材料物性参数、加载过程及模拟工况,探讨进行制动器热弹性耦合有限元分析的过程,通过仿真计算得到制动器工作过程中摩擦副间接触力分布、制动鼓瞬态温度场、应力场、变形场等重要信息。     

SP定宽机侧压冲击力的有限元模拟及试验研究

采用有限元法,对上海宝钢集团公司1580车间SP定宽机进行了侧压冲击力的有限元模拟,给出板坯侧压过程冲击载荷的变化规律,计算了板坯的应力变化与金属三维流动状态,并分析了板坯缺陷形成的原因。通过对 SP定宽机侧压过程的动态测试,分析了侧压过程中模块加速度的变化,给出冲击力的试验结果,并对有限元模拟结果进行验证。由模块的动态特性实测曲线发现了设备存在的问题。研究结果为SP定宽机的设计与维护提供了重要依据。     

声悬浮无容器处理的实验研究及有限元分析

利用自行研制的单轴式超声悬浮装置,实现密度为7.9g/cm3钢球的稳定悬浮。通过实验研究不同反射面对声场悬浮性能的影响,分析实验过程中小球沿凹球面壁运动的现象。采用有限元方法对声场进行数值计算和模拟。结果表明,数值分析能很好地解释声悬浮中常见的物理现象,对进一步研究声悬浮的稳定性和先进材料的无容器处理技术有一定的借鉴意义。