反复锻压剧烈塑性变形的有限元分析

采用Deform-3D有限元软件模拟了反复锻压剧烈塑性变形,分析了加工过程中试样的流动、温度、应力以及应变分布。研究发现锻压过程中各部分质点流动的速度大小和方向都不相同。随着起始锻压温度的升高,试样同一部位温升数值逐渐降低。试样内大部分区域在3个方向都承受压应力,有利于细化显微组织的剪切变形始终存在。第一道次锻压完成后试样中应变分布很不均匀,随着加工道次的增加,累积应变及其分布均匀程度都不断提高。     

镁合金在大变形和高应变率下塑性变形研究进展

介绍了强应变塑性大变形下镁合金研究现状.重点综述了在较高应变率及冲击载荷作用下关于镁合金变形的研究情况,同时也比较详细地综述了在不同温度、不同载荷作用下镁合金塑性变形特征及其物理机制.最后简要介绍了几个描述材料在较高应变率和冲击载荷作用下变形行为的数学表示式,并就镁合金作为结构材料的研究说明了作者的一些看法.     

大行程变形镜有限元分析

针对自适应光学系统对变形镜行程的更高要求,本文对提高变形镜行程技术进行了分析,提出了一种解决变形镜大行程的方法:匹配、优化变形镜的结构参数;利用有限元软件分析了该结构的各参数对变形镜主要性能指标:最大变形量、交连值及最大应力等的影响.根据分析结果,利用有限元分析方法对一自适应光学望远镜所用变形镜的镜面、驱动器结构参数进...     

大塑性变形技术的研究与发展现状

大塑性变形技术作为提高材料性能的有效方法之一,对其研究具有重要的意义.主要介绍了几种大塑性变形技术的基本原理和工艺,分析了这些大塑性变形工艺各自的特点并比较了它们的优缺点,对这些工艺的研究与发展现状进行了综述.     

基于修正混凝土塑性损伤模型的大应变FRP约束混凝土有限元分析

精确的有限元分析(FEA)依赖于材料的准确定义。通过编写用户子程序UMAT实现了大断裂应变纤维增强聚合物(LRS FRP)在纤维方向上拉伸特性的定义。基于Abaqus中混凝土塑性损伤模型的理论框架,提出了一种改进的混凝土塑性损伤模型用于定义LRS FRP约束混凝土的材料特性。这些改进包括：通过LRS FRP约束混凝土的实验数据校准了与屈服准则相关的参数K;硬化/软化准则与约束刚度相关;流动法则与轴向塑性应变相关。采用修改后的材料模型进行FEA,结果表明：FEA预测的应力-应变曲线与实验结果吻合。基于FEA的结果,讨论了矩形柱截面上应力分布的不均匀性,根据约束效果可分为有效约束区域和弱约束区域,且在约束有效区域上应力分布不均匀性随着截面比(长边/短边)的增加而增加。     

应变率对Ag/Co多层膜硬度的影响及塑性变形不稳定性研究

周期结构对多层膜硬度和弹性模量的影响已有比较深入的研究,而对多层膜塑性变形特征和机理的研究还少有报道.本文采用直流磁控溅射制备了周期Λ为10 nm,20 nm,40 nm,60 nm的Ag/Co多层膜,X射线衍射表明薄膜均为Ag(111)和Co(002)织构的多晶结构,且具有很好的周期性.采用纳米压入连续刚度法在四种加载应变速率(0.025 s-1,0.05 s-1,0.1 s-1,0.5 s-1)下分别测试了不同周期薄膜的硬度,结果表明硬度随应变速率的变大而增大,且随周期的变大硬度变化随应变速率的变化更加敏感.纳米压入的载荷-位移曲线出现明显的不连续突变,压痕形貌周围有明显的剪切带,表明塑性变形的过程是不稳定的.     

新型大塑性变形复合挤扭过程数值模拟分析

针对挤扭(Twist Extrusion,TE)过程试样变形不均匀,结合挤扭和挤压工艺提出了复合挤扭(Composite Twist Extrusion,CTE)新型大塑性变形工艺。运用有限元分析法对纯铝在室温下进行数值模拟,获得了应力应变分布,载荷行程曲线,并对工艺进行改进消除了头部难变形区域。结果表明复合挤扭工艺可以有效地降低均匀系数,改进后的工艺可以获得变形均匀的试样。     

基于组织的DH36钢焊缝微观应力应变模拟研究

通过试验观察和数值模拟手段,揭示了海洋平台结构用钢DH36多层多道焊缝中典型区域的微观组织分布形态等对焊缝力学性能的影响,采用仪器化压痕法研究不同焊缝组织的断裂性能,对比微区组织对启裂、变形性能的影响。研究发现,在针状铁素体和晶界铁素体混合组织中,弹塑性变形不协调,产生应力应变集中,其中应力集中发生于针状铁素体,应变集中出现在晶界铁素体并向针状铁素体延伸,晶界铁素体条状分布的强度高于晶界铁素体网状分布的强度。     

大口径轻质镜支撑的有限元分析

根据轻质镜的工作状态,分别给出了一种平放时的和两种立放时的支撑方法。用Algor有限元软件对这三种状态进行应力和变形分析,并用Excel对节点变形进行处理,给出了镜面变形曲线,分析结果表明,三种支撑方法能够满足轻质镜的变形精度要求。     

塑性大变形有限元静水压力的改进算法

本文针对塑性大变形有限元中静水压力计算精度低的问题,研究了三维八节点等参元的偏应力导数佳点,提出了一种改进的静水压力间接积分算法。将该算法应用于金属塑性成型过程的有限元模拟,较好地解决了大步长情况下应力计算精度低的问题。     

基于有限元仿真的板状物体的变形分析

根据线弹性薄板小挠度理论及有限元理论对板状物体的微变形情况进行了理论分析。应用有限元软件ANSYS及MATLAB对物体在四边固支和简支边界条件下受静态载荷的变形规律进行仿真分析,得到了薄板变形的挠度和应力分布,并将结果与有限元软件分析的结果进行对比,验证了有限元仿真变形分析的可行性。该研究对薄板在其他支撑条件下的受力机理分析具有一定的借鉴意义。     

基于有限元方法的数控铣床整机热特性分析

使用有限元方法,对新设计的XK717数控铣床进行了整机热特性分析,并与XK510数控铣床 (成熟产品)的分析结果进行比较,根据比较结果,找出XK717数控铣床热特性的薄弱部件,从而为提高XK717数控铣床的整机热特性指明了改进的方向.     

囊式空气弹簧刚度特性的非线性有限元法研究

利用非线性有限元方法，研究由多层复合材料组成的空气弹簧的垂向和横向刚度特性，分析大变形的几何非线性、空腔内空气的状态非线性和胶囊与金属裙板形成的接触非线性，得到了空气弹簧刚度非线性特性的精确描述，并讨论了橡胶囊各参数对空气弹簧垂向和横向特性的影响。通过与试验结果比较，证明了该方法确实可行。     

新型等径角挤压工艺下的5052 铝合金变形行为的有限元模拟

目的采用新型复合大塑性变形技术正挤压-等径角挤压工艺(FE-ECAP),研究5052铝合金在室温条件下的变形行为。方法基于有限元分析软件DEFORM-3D,在FE-ECAP工艺下对5052铝合金进行有限元模拟,研究变形过程中挤压载荷、等效应变、金属流动速度等场量的分布规律。结果 5052铝合金在FE-ECAP变形过程中,挤压载荷曲线呈双峰形态分布,在挤压模口附近达到第一次峰值,第二次出现在转角处,挤压载荷值为347 k N,同时也是整个挤压过程的最大值;经过FE-ECAP变形后,等效应变大量累积,使得主要变形区达到了高度均匀的变形状态;坯料外转角处金属的流动速度值大于内转角处的流动速度值。结论根据以上结果分析,在FE-ECAP工艺下,为使变形坯料性能优越,应尽量提高坯料变形的均匀性。     

作大范围运动矩形薄板的建模理论和有限元离散方法

研究了作大范围运动薄板的耦合动力学建模理论和离散化方法。对作大范围运动的薄板建立了耦合动力学模型，计及了在结构动力学中对薄板动力学特性影响很小的二次耦合变形量。用有限元方法对秉性薄板进行离散，基于Jourdain速度变分原理导出了作大范围运动薄板的动力学方程。计算了作旋转运动的薄板的变形，将仿真结果与不计二次耦合变形量的传统方法进行比较表明，随着转速的提高，仿真结果出现明显的差异。此外，将本文有限元与假设模态法的计算结果进行比较，揭示了高速旋转时假设模态法的局限性，表明取无大范围运动的高阶模态可以提高假设模态法的计算精度。     

橡胶隔振器大变形有限元分析

以橡胶隔振器为研究对象,基于超弹性本构模型,对拉伸、压缩、剪切状态下分别进行有限元计算,探讨橡胶等不可压缩材料大变形有限元建模技术;重点研究橡胶结构不同受载方式下变形模式及有限元分析所需要的材料试验数据。经与试验结果对比分析,得到隔振器三种状态下,填充超弹本构模型最优的材料数据类型,为橡胶结构件的数值模拟提供有益参考。     

基于应变监测的升降舵壁板变形重构方法

针对航空航天领域飞机升降舵装配过程中的实时变形监测问题,研究了一种基于应变监测的构件变形重构方法。理论分析了构件表面应变与位移变形之间的关系,建立了变形重构方程;通过最小应变误差优化函数得到更加精确的结构端部应变,提高了重构方程的重构精度;实验以模拟升降舵壁板的板形零件为被测构件,通过有限元分析建模,验证了变形重构技术的可行性。研究结果表明:在不同工况下,构件整体重构误差低于5.6%,90%以上的重构点的重构误差低于4%。基于应变监测的变形重构方法在对航空构件的实时变形监测中具有良好的应用前景。     

Analysis of the Plastic Deformation Micrononuniformity Effect on the Strain Resistance of the Metal

A simplified model of micrononuniform deformation of the metal at a constant strain rate (uniaxial macrouniform stress state) is presented. The account of a temperature increase upon plastic strain and its localization due to the deformation micrononuniformity is shown to give a qualitative explanation of impact indentation results that point to a decrease in dynamic hardness over the range of high strain rates. Calculation results obtained with this model demonstrated that the localization effect was growing with strain rates and characteristic localized flow layer sizes. At small strains of the material, containing thin localized flow layers, the deformation micro- nonuniformity effect on strain resistance is insignificant.     

弹塑性变形阶段力磁效应的有限元模拟

金属磁记忆研究的是由铁磁材料内部应力和应变引起的材料磁性质的变化,而不同类型的形变(弹性和塑性)对材料磁化的影响机制各不相同.本文利用线性强化弹塑性模型,结合材料不同变形阶段对材料磁化影响的物理模型,提出了贯穿所有变形阶段的力磁耦合模型.为了研究不同变形阶段金属磁记忆检测信号的变化,基于上述模型利用ANSYS有限元分析软件,对不同应力载荷下铁磁材料试件表面漏磁场的分布进行了模拟研究.模拟结果表明,弹性变形对金属磁记忆信号的影响并不明显,而小的塑性形变会使磁信号发生锐变.