管材无凹模冲孔数值模拟与实验研究

利用DEFORM-3D软件对管材无凹模冲孔进行了一系列有限元模拟,根据模拟得到的数据建立了数学模型,定量分析了管材无凹模冲孔时凹坑变形量的大小与钢管的直径、孔的大小、壁厚、材质和模具设计等工艺设计参数之间的关系,再根据实验测量值,修正了模拟偏差,得到了无凹模冲孔凹坑变形量与成形参数之间的数学公式.     

挤压凹模对管材正挤压的影响

通过对挤压凹模曲面形状的实验，分析了凹模角α和曲面形状对挤压变形力的影响，为挤压工艺设计和模具设计提供参考依据。     

无堵塞泵全流场流数值模拟及实验研究

基于SIMPLE-C算法,对力堵塞泵的内部三维不可压湍流流动进行了数值模拟．在计算过程中采用雷诺时均N-S方程和修正了的k-ε湍流模型,计算在贴体坐标系和交错网格中进行,从而揭示出无堵塞内湍流流动的速度分布、压力分布规律,及其湍动能分布规律,并对无堵塞泵进行了性能预测,根据实验结果对其结构进行了优化．     

杯—杯复合挤压凹模内侧表面接触应力的模拟

本文采用上限虚单元原理模拟研究了在杯－杯复合挤压时凹模内侧表面径向接触应力的分布规律，以及摩擦系数对它的影响。     

管材绕弯成形有限元数值模拟

薄壁管数控绕弯精确成形技术是管材生产的重要手段之一．它是一个多因素耦合交互作用的复杂力学过程,在加工过程中存在着截面畸变、壁厚变化等多个工艺问题,会严重影响管材的成形精度和生产效率．对管材绕弯成形过程进行了有限元数值模拟,并通过与理论解和实验结果的对比,验证了有限元仿真过程的正确性,可为生产实际及后续工艺参数的优化提供可靠的技术依据。     

无模拉伸速度微机控制理论与实验研究

对无模成形速度微机控制系统进行了研究,采用阶梯直线逼近连续变化速度曲线的方法,建立了无模拉伸速度微机控制数学模型,设计并调试微机控制硬件和软件,实现了高精度、柔性无模成形工艺,为无模拉伸工艺工业化应用奠定基础。     

薄壁管无模内高压成形的实验研究与数值模拟

针对内压和轴压共同作用下的薄壁管无模内高压成形及加载控制稳定性问题进行了实验及数值模拟。实验结果表明,适度的起皱有助于提高薄壁管内高压成形的成形极限。有限元数值模拟证明,在轴压偏高而内压相对偏低的情况下,降低内压的增长率有助于抑制起皱的发展。出于对控制实现的考虑,有必要将内压轴压的匹配关系转换为内压轴向压缩位移的匹配关系。     

2A12铝合金圆管分流模热挤压过程数值模拟

运用DEFORM-3D有限元软件,对高强度2A12铝合金圆形管材分流挤压工艺过程进行数值模拟,分析挤压过程中材料流动挤压力、应力场和温度场分布以及模具出口处金属流速的分布情况.结果表明:2A12铝合金坯料在经过工作带时,温度上升约50℃,最高温度524℃.挤压杆速度超过5 mm/s时出现管材向内卷曲及竹节管现象;坯料温度在470℃时,管材内表面至外表面应力分布最均匀,管材表面质量最好.确定2A12铝合金圆管最佳挤压工艺参数为挤压杆速度5 mm/s,坯料温度470℃,模具温度450℃.     

凹腔超声速燃烧室燃烧流场数值模拟

对带凹腔结构的燃烧室二维甲烷燃烧流场进行数值模拟,采用迎风三阶精度MUSCL格式求解二维含组分守恒N-S方程,湍流模型采用剪切修正的RNG κ-ε湍流模型,分别分析了凹腔不同长深比和导流槽结构对燃料燃烧的影响．对喷甲烷燃烧工况进行了计算研究,结果表明：凹腔可以提高燃烧效率,却使总压恢复系数降低;凹腔的长深比越大,燃烧效率越高,总压恢复系数越低;导流槽可以在总压恢复系数较高的情况下进一步提高燃烧效率．     

薄壁管滚珠旋压成形数值模拟

应用DEFORM-3D软件建立了薄壁管滚珠旋压成形的三维有限元模型,通过对影响滚珠旋压加工的关键工艺参数一进给比进行模拟,得到金属流动的规律及其对表面质量的影响,并进一步分析了应力、应变和旋压力随进给比的变化．模拟结果表明进给比为0．8～1mm／r时旋压成形过程处于较好的稳定状态．     

筒形件错距旋压数值模拟及旋压力分析

利用DEFORM-3D软件建立筒形件错距旋压成形的三维有限元模型。通过对影响错距旋压加工的关键工艺参数进行模拟,得到旋压力随不同的旋轮间错距值和减薄率的变化规律。模拟结果表明：随着旋轮间错距值和减薄率的增加,旋压力各分力基本呈上升趋势;以旋压力为参数选择目标,根据各模拟结果对比分析,最合理的一组工艺参数为,=0．8mm／r,αρ=30°,C=3mm,ψ=30％．     

路基沉降试验研究及数值模拟

近年来,随着高速公路的快速发展,因路基沉降造成的公路病害问题日益突出。目前路基沉降的研究方法很多,本文通过在十慢高速公路填方路段进行路基沉降试验测试,并采用ANSYS软件进行数值模拟,来研究路基沉降规律。取路堤的一个断面,按照平面应变问题进行分析。土体定义为弹塑性材料来建立有限元模型。主要的结果有：a.高速公路在高填方路段的路基沉降主要由初始沉降、固结沉降、次固结沉降三部分组成;b.数值模拟的沉降量曲线具有单调递增性,存在反弯点,当时间趋于无穷大时,沉降量趋近于一固定值;c.路基运营阶段的沉降大部分为次压缩沉降,其数值很小。     

钢结构半刚性节点的数值模拟与试验分析

高强螺栓端板连接节点，以其施工方便、抗震性能好，而在多高层钢框架结构中得到推广使用．因该类节点为半刚性，受力性能复杂，而目前国内规范对此类节点的设计方法缺乏具体的规定，从而限制了其广泛应用．本通过数值模拟和试验方法，研究了两类螺栓端板连接节点的承载性能和刚度特征，得到了节点的弯矩一转角曲线，数值模拟与试验结果吻合较好，从而为这种节点的设计与应用提供参考．     

卷圆纸板冲缺模设计与研究

针对卷圆纸板实际应用特点,通过对冲缺件工艺分析和相关计算,设计了带反侧压装置的卷圆纸板连续冲缺模,阐述了模具相关零件的设计要点和工作原理,较好地解决了模具制造成本、模具寿命、冲裁件质量与生产效率之间的均衡问题.     

镁合金压铸件充型过程的数值模拟技术研究

针对镁合金的压铸工艺特点和充型过程的不透明性，采用Pro／ENGINEER2001进行铸件的实体造型，并生成面网格文件．利用ProCAST软件模拟压铸件充型过程的物理场，预测了镁合金压铸件的缺陷位置，从而使模具的设计过程得到了优化．模拟运行表明，采用闭合式浇注系统充型平稳，温度场分布均匀，具有较少的气体夹杂和冷隔等倾向，使得镁合金压铸件的整体质量得到提高．     

管内气固多相流动数值模拟方法的研究与实践(Ⅱ)

在文献[1]的基础上,应用数值模拟的方法对直管内、弯管内的气固多相流动特性进行了相应的研究,得到了一些富有价值的结果．     

颗粒扩散管长影响因素的数值模拟

为快速完成不同海拔地区沙尘天气模拟实验系统的设计需求,运用FLUENT软件对该实验系统中颗粒扩散管长的影响因素进行了数值模拟,分别对高、低风速下的模拟结果进行了无量纲分析及数据拟合。研究表明:导流器开度是控制颗粒扩散管长不至过长的重要影响因素,模拟数据拟合结果可为快速完成该实验系统的初步设计奠定基础。     

大坡度隧道临界风速的数值模拟和实验研究

为解决坡度隧道临界风速存在的争议,以城市交通隧道的典型坡度构成为研究对象,通过数值模拟和搭建1∶8的坡度隧道模型实验台,对火灾工况中车辆沿坡度下行时的临界风速进行了研究,并与现有的较有影响力的2个临界风速模型"Kennedy模型和WuBakar模型的计算值进行了对比.研究结果表明:车辆沿坡度下行时,控制烟气回流所需的临界风速大于相同火灾场景中平直隧道的临界风速,且随着隧道坡度的增加,车辆沿坡度下行时的临界风速逐渐增大.综合数值模拟和模型实验的研究成果,对现有多数规范中推荐使用的Kennedy临界风速模型中的坡度修正系数进行了修正,得到了新的坡度修正系数.当隧道坡度在5%以上时,建议使用WuBakar临界风速模型进行烟气控制系统设计.