行程相关变阻尼油压减振器的阻尼特性分析

根据行程相关变阻尼油压减振器的基本结构、工作原理和阀系特点,利用弹性力学的基本理论推导出了环形弹性阀片受均布载荷时的挠曲变形解析式,基于上述解析式在多领域系统仿真分析软件AMESim中建立了行程相关变阻尼油压减振器的仿真模型,并利用该仿真模型分析了减振器结构参数与阀系参数对阻尼特性的影响。结果表明:旁通节流槽等效节流面积对软特性区的拉伸阻尼力和压缩阻尼力都有影响,但对拉伸阻尼力的影响程度更为明显;复原阀等效厚度增加,减振器在软、硬特性区的拉伸阻尼力都增大,但对压缩阻尼力基本无影响;流通阀等效厚度增加,减振器在软、硬特性区的压缩阻尼力都增大,但对拉伸阻尼力基本无影响。     

等径角挤压力分析及实验研究

使用上限定理得到了等径角挤压(ECAP)过程中圆柱试样的上限挤压力解析式,并对纯铜圆柱试样进行了等径角挤压实验及有限元仿真模拟,结合实验与有限元模拟对ECAP过程的上限挤压力解析式进行了两方面的验证,结果显示解析式计算值、仿真模拟值和实验值三者结果相近,表明解析式具有一定的准确性。另外,使用ABAQUS有限元软件对不同半径及不同长度的纯铜圆柱试样ECAP过程进行了有限元模拟分析,并结合理论解析式,讨论了试样半径及试样长度对上限挤压力大小的影响。结果表明,圆柱形试样的半径和长度与ECAP挤压力正相关。但是,对于半径大于4 mm的试样,有限元模拟结果比解析式计算值大,而且随着半径的增大,差值有增大的趋势。     

板形缺陷板料冲压变形及回弹仿真分析

在实际冲压弯曲工艺中,如果板料带有初始残余应力(板形缺陷),会与弯曲应力叠加,对板料的冲压变形及回弹产生影响.本文基于有限元软件ABAQUS,研究在不同初始残余应力峰值和不同板料厚度下的板形缺陷板料的冲压变形及回弹规律.研究表明:沿板料宽度方向,不同残余应力处的变形及回弹均不均匀,且这种变形及回弹的不均匀随着初始残余应力峰值的增大和板料厚度的减小而愈加明显.     

镁合金摩擦搅拌焊搭接接头疲劳寿命预测

研究了钩状尖端半径及有效厚度对镁合金摩擦搅拌焊搭接接头疲劳寿命的影响,建立了不同有效厚度及钩状尖端半径的有限元模型。利用有限元软件对其进行拉伸力学响应的模拟试验,分析在不同载荷下的接头局部应力应变分布,并利用疲劳损伤方程SWT和MC分别对其进行寿命预测。结果表明,应力集中主要位于钩状尖端周围,采用SWT疲劳方程对接头寿命预测结果会更加准确,且疲劳寿命随钩状尖端半径的增大而增大,随有效厚度的增加而增加。     

环轧模拟中单元畸变的处理

针对环轧成形模拟所采用的动力显式算法由于沙漏而造成单元畸变的问题,研究了沙漏控制方法,分析了矩形截面环件轧制的成形过程.环轧初始阶段,环件变形量小,沙漏能很小;随变形量增大,控制沙漏所需沙漏能持续增长.采用人工阻尼法需要的沙漏能可达内能的20％,而采用人工刚度法所需沙漏能明显减小,只占内能的5％左右,能减小沙漏能对内能...     

基于Dynaform的高强钢U形件回弹影响因素研究

基于有限元理论与选定的回弹角度判定标准,采用Dynaform软件探究了汽车U形件在弯曲成形过程中压边力、摩擦系数、板料厚度和凸模圆角半径对回弹的影响。研究结果表明：回弹角度随板料厚度增厚而降低,随凸模圆角半径增加而增加,随压边力增大先增大后减小,随摩擦系数增加先增大后减小。不同因素对回弹影响程度并不相同,在选定参数范围内板料厚度因素影响最明显,压边力次之,摩擦系数略低于压边力,凸模圆角半径影响最小。     

基于动网格技术的空气静压轴承线刚度及角刚度分析

为了在超精密机床设主轴设计阶段准确得到空气静压轴承的静态特性,文章提出了一种基于Fluent动网格技术的数值仿真方法,综合分析了在考虑进气孔直径、进气压力、气膜厚度及轴承转速等条件下对空气静压轴承线刚度及角刚度的影响。结果表明:轴承线刚度随气膜厚度的减小、进气压力的增大而增大,且最大线刚度所对应的进气孔直径随压力增大而增加;轴承角刚度随气膜厚度的减小、进气孔压力和进气孔直径的增大而增加。     

2219铝合金热压缩变形流变应力

通过Gleeble-1500热模拟机对2219铝合金在应变速率为0.1～10s-1、变形温度为320～440℃的流变应力行为进行了研究.结果表明:在实验条件范围内,2219铝合金热压缩变形时,流变应力随变形温度的升高而降低,随变形速率提高而增大;可采用Zener-Hollomon参数的的双曲正弦函数来描述2219铝合金高温变形的峰值流变应力行为;获得的峰值流变应力解析式中,A、α和,n值分别为2.65×10 10s-1、0.020 MPa-1和6.91,热变形激活能Q为153.3kJ/mol.     

阀控缸型式液压电梯的振动模态分析

所设计的液压电梯采用直顶方式,以阀控缸型式液压电梯作为研究对象,构建了其物理模型,建立了基于柱塞缸与轿厢架(m_1)、轿厢与电梯载重(m_2)二自由度的阀控式液压电梯系统动力学方程。在此基础上,讨论了该液压电梯系统的振动固有频率的计算方法。通过仿真实验,着重分析了其油液刚度、轿底橡胶减震垫刚度以及轿厢载重大小的变化对系统固有频率的影响。结果表明:其他条件不变情况下,液压电梯系统的一、二阶固有频率随油液刚度的减小而减小;液压电梯系统的一、二阶固有频率随轿底橡胶减震垫刚度的增大而增大;液压电梯系统的一、二阶固有频率随轿厢载重的增大而减小。     

等温热变形过程Ti-45.5Al-2Cr-2Nb-0.15B合金组织及力学性能变化

采用包套热挤压工艺制备了γ-TiAl基合金,研究了挤压制品各部位的微观组织和力学性能,并运用有限元仿真软件对变形组织进行了分析。结果表明:温度及应变量分布不均匀导致了变形组织不均匀,且棒料芯部为全片层组织,边缘为近片层组织。片层晶粒随应变值的增大呈细小、均匀趋势。固溶热处理无法消除组织不均匀性和断后伸长率差异。     

嵌入式共固化阻尼复合材料圆板的振动分析

为了探索嵌入式共固化阻尼复合材料圆板结构的阻尼特性，基于一阶剪切变形理论，计算阻尼复合材料圆板结构的应变能和动能，在四边固支边界条件下，运用Rayleigh-Ritz法建立阻尼圆板结构的理论模型。制作阻尼圆板结构试件并搭建实验平台，通过理论解、数值模拟解以及模态实验解三者对比，证明了理论模型的有效性，同时进一步分析阻尼层参数对结构固有频率和损耗因子的影响。结果表明：当阻尼层比率达到一定值时，损耗因子存在峰值；在半径一定的情况下，取与半径适当比例的阻尼层厚度可以明显增强结构的刚度和阻尼性能；复合材料层与阻尼层厚度比存在结构设计最优值。     

激光冲击悬臂薄板变形的理论分析和实验研究

目的激光喷丸技术是一种利用激光诱导等离子体冲击波产生的力学效应来改善材料的机械性能的表面强化技术,但是在激光喷丸过程中,由于高压冲击波的作用会使薄壁件发生宏观变形,造成零件失效,为了控制激光冲击板料宏观变形过程,因此有必要对激光冲击下板料的力学变形特性进行研究。方法通过对激光冲击载荷作用下悬臂板变形过程的理论分析,建立了板料在激光冲击下的受力变形模型,对激光作用下板料的变形量公式进行了理论推导计算,研究了板料变形量与板料厚度、激光能量等之间的相互关系,并通过单点冲击与多点搭接冲击实验和有限元分析相结合的方式验证了理论公式的准确性。结果依据所建立的板料变形理论计算得到的理论值、实验值和有限元分析结果都较为接近,其中板料变形量对厚度的变化十分敏感,在设定条件下,当板材厚度大于3 mm时,板材变形很小,几乎不产生明显的变形。结论板料变形量随着激光能量和光斑数量的增大而增大,板材的厚度对变形量的影响很大,是设计激光喷丸参数时必须考虑的要素。     

发动机盖外板刚度研究

为了寻求发动机盖外板刚度不足的原因,从根本上解决该问题,对影响刚度和强度的关键因素进行了理论分析和研究,并运用AutoForm软件对发动机盖外板进行了抗凹刚度模拟试验,用试验结果验证理论分析,验证了影响发动机盖外板刚度的关键因素是曲率半径,为产品设计时保证零件的刚度提供理论依据,为提升零件刚度提供正确思路。     

工况温度下W形金属封严环性能的定量化研究

金属封严环结构参数对其泄漏以及刚度等重要性能有重要影响,合理设计选择封严环壁厚、外径以及波谷半径等参数可以使其达到更好的性能。应用有限元软件对5种不同结构W形金属封严环的性能进行仿真计算,获得不同结构的封严环在不同压缩量和工况温度下的刚度和泄漏量,并且通过试验验证了仿真结果的正确性。为了给封严环的正向设计提供理论参考依据,利用MATLAB对轴向刚度进行了数值拟合分析;以平行圆板数学模型为基础,探索W形封严环泄漏量计算方法。结果表明:通过数值拟合出的封严环轴向刚度公式计算所得刚度与试验刚度最大误差为6.70%;计算泄漏量与试验泄漏量最大误差为5.66%;在以气体为密封介质的工况下,W形金属封严环封严性能随着工况温度的升高而增强。     

基于响应面法的弹支轴承外圈的结构优化设计与实验验证

为提高弹支轴承外圈刚度设计的准确性,通过ANSYS Workbench对3种不同结构参数的外圈静刚度进行仿真分析,得到不同载荷作用下外圈最大变形量。采用最小二乘法分析载荷与变形量的线性关系,确定外圈刚度值,得到符合实际刚度需求的外圈有限元模型并进行响应面优化分析。以刚度值为优化目标,以外圈弹支梁宽度、长度和数量为设计变量,通过响应面优化对弹支轴承外圈进行分析,从而得到最优的设计参数。为确保优化结果的准确性,将最优模型重新进行有限元分析以及实验验证。将最优解的设计方案与初始设计方案对比,结果表明：在满足设计变量约束范围的前提下,最优设计解的刚度优化结果与目标误差值小于1%。由此可见,采用响应面优化提高了加工效率,缩短了设计周期,进一步提高了支承刚度的准确性。     

四辊连续滚弯侧辊位移计算与数值模拟

在四辊卷板过程中,卷制工件的曲率主要取决于侧辊的位移量。以塑性弯曲理论为基础,对四辊连续滚弯过程中板材各阶段的变形情况进行了理论分析。根据卸载定理推导出双线性硬化模型板材的回弹曲率计算公式,建立了四辊连续滚弯侧辊位移的数学模型。利用ABAQUS有限元软件对四辊连续滚弯过程进行三维动态模拟,对仿真值和理论值进行了比较,分析了不同板厚下侧辊进给量、相对弯曲半径与成形曲率半径之间的关系。结果表明:有限元仿真误差较小,可以用来指导实践;随着侧辊进给量的增加,板厚对成形曲率半径的影响逐渐减小;成形曲率半径随着相对弯曲半径的增加基本呈线性关系变化。     

铝合金弹性预应力超声喷丸成形试验

超声喷丸作为一种新型的板料成形技术,具有易操作,能耗少及优良成形性能等优点,广泛应用于板料成形中。但自由状态下,超声喷丸成形也易发生球面变形,因而提出了弹性预应力超声喷丸成形方法,以2024-T351铝合金壁板为研究对象,分析预弯力矩大小、成形轨迹和壁板厚度对成形曲率半径及成形性能的影响。试验中通过控制壁板展向的弯曲曲率来实现弹性预弯。结果表明:预应力超声喷丸能够大幅度减小壁板展向的成形曲率半径,同时增大弦向成形曲率半径,且随着预弯曲率半径的减小,这种减小和增大的效应随之逐渐增大。此外,与自由状态相比,预应力超声喷丸能够产生幅度和深度更大的残余压应力场,且表面粗糙度并未随着预弯曲率的增大而增加。分析认为,弹性预应力超声波喷丸能够进一步提高受喷材料的成形曲率并在一定程度上减小球面变形趋势,对大变形大厚度的单曲率零件成形具有重要的意义。     

阀门法兰-盲板螺栓联接密封性研究

以DN300阀门法兰与class2500盲板螺栓联接为研究对象,基于ANSYS有限元软件,建立法兰-盲板螺栓联接有限元模型。仿真计算在螺栓预紧力和流体压力耦合作用下,通过螺栓联接处的径向线与相邻两螺栓中间部位径向线在轴向位移的变化。基于GB150算法对法兰-盲板螺栓施加预紧力,通过有限元仿真分析密封区域接触应力、轴向形变,分析阀体密封腔在法兰圆周方向的气密性,并通过试验进行密封性验证。结果表明：采用螺栓预紧联接法兰周向具有良好的密封性,仿真与试验结果一致;研究并确定了螺栓预紧力的范围下限;密封区域密封垫外侧接触应力远大于内侧,密封垫外侧起主要密封作用。     

不同因素对塑料模具型腔变形影响研究

分析指出塑料模具型腔因受到塑料熔体压力的作用,若没有足够的刚度和强度,会产生溢料、塑性变形、降低塑件尺寸精度甚至破坏等缺陷。以ANSYS软件为平台,建立了模具力学分析模型,对塑料模具在熔体压力作用下,型腔侧壁组合变形在不同的注射压力、材料、支承板厚度等因素中的模具刚度和强度进行理论分析研究,为合理进行塑料模具设计提供理论基础。     

电磁阀波纹管结构优化与应力数值模拟

面对新能源汽车空调技术的需求，作为空调系统的核心部件电磁阀的性能是系统稳定的关键，而针对电磁阀尤其是其中波纹管结构优化与应力分析的研究甚少。采用有限元分析法，建立波纹管结构简化模型，分析波纹管的波高、壁厚对波纹管的刚度和等效应力的影响。结果表明：波纹管的波高与刚度、等效应力成负相关，壁厚与刚度、等效应力成正相关，设计波纹管结构时，需要综合考虑壁厚、波高、刚度与等效应力影响。以波纹管为研究对象，利用Ansoft Maxwell和ANSYS Workbench建立波纹管的电磁结构耦合有限元模型，通过Ansoft Maxwell电磁场有限元分析得到电磁阀电磁力分布情况，把电磁力作为载荷导入ANSYS Workbench中，对波纹管的主体结构进行动力学分析，得到结构的变形分布情况。