冠脉支架膨胀过程的有限元模拟

在研究确定了冠脉支架的几何模型、有限元模型、材料模型、边界条件、求解控制的基础上,利用有限元法对冠脉支架的膨胀过程进行了模拟分析,并对分析结果进行了实验验证.结果表明,利用有限元法建立的力学模型可以在不考虑球囊和血管作用的情况下,较好地模拟和分析冠脉支架的实际膨胀过程.通过该方法设计制造的冠脉支架长度缩短率和狗骨头率分别达到1.31%和3.66%,与有限元分析结果吻合良好.该方法可为新型结构冠脉支架的优化设计提供依据.     

冠状动脉支架纵向拉伸变形行为有限元分析

纵向强度是冠状动脉支架的一项重要力学性能,因强度不足而导致的支架纵向变形行为已成为经皮冠状动脉支架介入术最严重的并发症之一。运用有限元方法系统地分析了支架的扩张尺度、拉伸力的作用点位置和支撑单元之间的周向连接单元数量与形状对支架纵向拉伸变形行为的影响。结果显示,在支架结构设计参数中,连接单元的数量对支架纵向拉伸变形行为影响最大,增加连接单元的数量可以提高支架抵抗变形能力。连接单元形状对支架纵向拉伸变形行为影响次之,当支架的纵向变形位移为0.5mm且将连接单元形状由S型转换为L型时支架纵向强度可以提高50%。对于同一种连接单元类型的支架,扩张尺度越大的支架越容易发生纵向变形。同时,结果显示支架远端与近端端部比支架中部更容易发生纵向变形。合理调整支架的设计参数可以有效改善支架的纵向拉伸变形行为,所得结论有助于支架设计师优化支架的结构设计以降低支架纵向变形程度。     

无镍不锈钢冠脉支架力学行为的有限元模拟

以无镍不锈钢为支架材料,以冠脉支架结构为研究对象,对其压缩和扩张过程中的力学行为和柔顺性能进行了模拟计算,研究了支架压握并扩张后的轴向回弹率、径向回弹率以及不同端部网丝宽度支架的变形行为,计算出支架的弯矩-挠度曲线及支架的柔软度。结果表明,所研究的无镍不锈钢支架具有较小的轴向与径向回弹率,在变形过程中表现出良好的弹性弯曲变形性能。     

基于有限元法模拟微晶玻璃的微晶化加热过程

以CaO-Al_2O_3-SiO_2系基础玻璃为研究对象,基于ANSYS有限元分析对基础玻璃微晶化过程进行了数值模拟,得到了基础玻璃内部中心点和端点温度场随时间的变化曲线方程。结果显示,在从室温加热到核化温度阶段(25~780℃)和从核化温度加热到晶化温度阶段(780~1 080℃),基础玻璃内部的中心点温度和端点温度值随时间变化与指数方程拟合度较高。为防止在加热过程中温度场中有较大的温度梯度分布和热应力的产生,在25~780℃阶段的升温速率应控制在2~4℃/min;在780~1 080℃阶段的升温速率应控制在0~2℃/min。通过差热分析和X射线衍射等分析手段对以3℃/min的升温速率升至核化温度(780℃)后又以1℃/min的升温速率升至晶化温度(1 080℃)后制得的CaO-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃进行了实验验证,得到了主晶相为硅灰石(CaSiO_3)和含铁硅灰石类固溶体((Ca,Fe)SiO_3)且性能优异的微晶玻璃。     

Deform有限元模拟软件材料数据库的开发与应用

Deform是专业化金属塑性成形有限元模拟软件之一,在金属2D/3D成形加工和热处理工艺的模拟分析方面得到了广泛应用。然而,在Deform自带的材料数据库中缺乏常用合金的数据,迫切需要对其进行完善。在Deform原有材料库的基础上对材料数据库进行二次开发,建立了涵盖常用60种钢、26种高温合金和30种钛合金的材料数据库,实现了材料数据库与Deform有限元模拟软件的无缝集成,完善了Deform材料数据库,并验证了所添加材料的可靠性,从而达到了Deform有限元模拟软件为实际生产提供方便服务的目的。     

新型鼠标底座注射成形流动仿真及模具设计

目的设计并制造出新颖、使用方便以及功能齐备的鼠标。方法采用3D打印技术打印了新型鼠标模型。在设计浇注系统的基础上,对新型鼠标底座的注射成形工艺流动过程进行了有限元仿真。分析了充填成形过程中的充填时间和冷却固化时间、体积收缩率与缩痕、塑件的变形情况、表层与心部的取向、残余应力以及气孔和熔接线等相关参数。结果成功完成了鼠标底座的注射成形模具的设计。结论采用3D打印技术与有限元模拟相结合的方法,来开发新型塑料制品,能有效节省设计时间、保证设计质量。     

Application of Wavelet Finite Element Method to Simulation of the Temperature Field of Copier Paper

Simulation of the temperature field of copier paper in copier fusing is very important for im-proving the fusing property of reprography.The temperature field of copier paper varies with a high gradient when the copier paper is moving through the fusing rollers.By means of conventional shaft elements,the high gradient temperature variety causes the oscillation of the numerical solution.Based on the Daubechies scaling functions,a kind of wavelet-based element is comstructed for the above prob-lem.The temperature field of the copier paper moving through the fusing rollers is simulated using the two methods.Comparison of the results shows the advantages of the wavelet finite element method,which provides a new method for improving the copier properties.     

基于三维有限元模拟的聚合物复合型材共挤出过程分析

建立了两种聚合物熔体在圆柱形流道中共挤出流动的三维数值计算模型,采用有限元方法数值模拟了复合棒材(LDPE/PS)的共挤出成形过程,并对共挤出界面的形状、入口与出口的速度、流动过程的压力降以及入口流量对界面的影响等进行了分析。结果表明,在对接棒材的共挤出过程中,当入口流量相同时,共挤出界面偏向低黏度熔体一侧;入口流量较小的变化即引起共挤出界面的形状与位置较大的变动,在对接棒材的成形过程中为获得稳定的流动,须严格控制入口流量的变化。最后将数值计算得到的界面与实验结果进行了对比,表明数值计算的结果与实验结果是一致的。     

基于有限元模拟分析的钛合金棒材连轧孔型优化设计

针对两种钛合金棒材连轧孔型系统——"平三角-圆"孔型系列Ⅰ和"平三角-圆"孔型系列Ⅱ,将Φ25mm的TC4钛合金棒材在八机架Y型连轧机组上轧制成Φ15mm的成品,基于对连轧过程的有限元模拟,结合钛合金棒连轧生产中常见的耳子、扭转、圆度差等问题,进而对这两种连轧孔型系统进行对比优化,选择合理的钛合金棒材连轧孔型系统以避免上述问题的产生,进而提高产品的形状精度和尺寸精度,并对工业生产起到一定的理论指导意义。     

车用千斤顶上支成形有限元分析及工艺优化

目的 解决千斤顶上支外缘不规则曲面混合翻边成形过程中容易出现的破裂等缺陷问题。方法 基于Dynaform软件对千斤顶上支进行冲压仿真模拟,分析凸凹模圆角半径、凸凹模间隙、压边力对千斤顶上支成形的影响规律,并结合成形极限图、厚度变化云图等,采用控制变量法、正交实验对其工艺和参数进行优化。结果 经有限元分析和正交优化的千斤顶外缘曲面翻边工艺如下：凸模圆角为过渡圆角结构,其齿顶大圆角和边缘小圆角半径分别为3.5 mm和0.7 mm,凹模圆角半径为3.5 mm,凸凹模间隙为2.8 mm,压边力为50 000 N。结论 采用最佳工艺方案可生产出合格制件,实际成形件的减薄情况与模拟结果基本一致,所得成形工艺参数对制件的影响规律可为研究不规则曲面混合翻边成形提供一定的参考。     

摩擦系数对不同截面纯锆单道次ECAP变形影响的有限元模拟与实验验证

利用商业有限元软件Abaqus模拟不同截面形状纯锆试样在不同摩擦系数条件下单道次等通道转角挤压变形。模拟结果表明,摩擦系数对挤压载荷有明显影响,随着摩擦系数的增大,截面形状对挤压载荷的影响越来越小。同时发现,随着摩擦系数的增大,Z面等效应变分布均呈减小趋势,且圆形试样减小幅度大于方形试样,说明摩擦及圆形截面有助于工业纯锆的均匀变形;对X面的等效应变分布分析发现,摩擦系数对圆形试样X面等效应变分布影响不大,方形试样X面变形均匀性随摩擦系数的增大而减小。考虑到摩擦会导致挤压力过大,因此在挤压过程中应适当减小摩擦系数,并选择圆形截面试样。     

变形方式对模压变形5052铝合金影响的有限元模拟与试验研究

采用DEFORM-3D有限元软件研究了限制模压变形（Constrained Groove Pressing,CGP）和非限制模压变形（Unconstrained Groove Pressing,UGP）两种变形方式对模压变形5052铝合金等效应变累积速率和最终等效应变量的影响,并试验研究了两种变形方式对5052铝合金晶...     

Adaptive Finite Element Simulations for Macroscopic and Mesoscopic Models of Steel

During heat treatment and other production processes, gradients of temperature and other observables may vary rapidly in narrow regions, while in other parts of the workpiece the behaviour of these quantities is quite smooth. Nevertheless, it is important to capture these fine structures during numerical simulations. Local mesh refinement in these regions is needed in order to resolve the behaviour in a sufficient way. On the other hand, these regions of special interest are changing during the process, making it necessary to move also the regions of refined meshes. Adaptive finite element methods present a tool to automatically give criteria for a local mesh refinement, based on the computed solution (and not only on a priori knowledge of an expected behaviour). We present examples from heat treatment of steel, including phase transitions with transformation induced plasticity and stress dependent phase transformations. On a mesoscopic scale of grains, similar methods can be used to efficiently and accurately compute phase field models for phase transformations.     

木质平托盘抗冲击性能有限元分析及试验研究

目的 以木质平托盘为对象,通过有限元仿真和试验分析影响木质平托盘抗冲击性能的主要因素。方法 用SolidWorks建立木质平托盘的3D模型,利用Abaqus有限元软件,以GB/T 4996—2014为依据进行角跌落试验仿真,分析木质平托盘上木质构件以及托盘钉上产生的应力和位移。为了进行对比,在实验室进行木质平托盘产品的角跌落试验,观察木质平托盘的破坏形式,并测量其对角线长度。结果 有限元仿真与实验室实物试验结果相吻合,验证了有限元仿真分析的正确性和有效性。有限元仿真分析发现钉孔处木质构件和托盘钉产生应力集中并逐渐发生塑性变形,且应力和变形数值随跌落次数的增加而增大,仿真和试验均表明跌落侧纵梁向内侧凹陷且变形最为明显,木质平托盘对角线变化量受跌落次数逐渐变大。结论 木质平托盘抗冲击性能随跌落次数的增加而下降。木质平托盘中木质构件、托盘钉的性能,以及托盘钉紧固件与木质构件的连接强度是决定木质平托盘抗冲击性能的关键因素。