基于Marc的快速弹簧卷制仿真

随着铁路事业的迅猛发展,弹簧产品的性能提升到一个新的高度.弹簧在制造过程中由于受炉内加热、成形和淬火等工艺的影响,成形后在保证弹簧性能的前提下不易对其进行调整,借助仿真手段对其进行试加工制造是个很好的途径.由于弹簧的种类繁多,卷制仿真从模型建立到结果提交需要花费几个小时.从脚本文件的建立入手,针对弹簧卷制过程涉及的操作进行脚本录入,最后形成对同一类型弹簧制造过程的卷制仿真程序,通过对比大大节约仿真时间,提升仿真效率.     

Q355矩形截面弹簧卷成形数值模拟与缺陷分析

由于受高宽比和工艺因素等影响,矩形截面螺旋弹簧在加工成形的过程中常常出现起皱和拉裂缺陷.传统的试错法不仅调试时间长且易受其它因素影响,造成工艺不稳定、成品率低等问题.因此采用数值模拟对矩形截面弹簧成形过程进行研究,分析了以上两种缺陷的质量影响因素,并结合单因素试验与正交试验,针对卷制速度、加工温度和工件摩擦系数三个因素对成形质量的影响进行评价.结果表明,工件接触摩擦对弹簧卷制成形质量的影响最为显著,卷制速度与温度的条件优化对于降低废品率也有着直接影响.依据模拟结果提出了一定高宽比下减少起皱、拉裂缺陷发生的参数优化组合,经工厂实际加工验证表明工艺参数设置合理,废品率明显降低.     

矩形截面弹簧成形过程有限元仿真分析

矩形截面弹簧的特性曲线更接近于直线,较圆形截面弹簧更具有优势,但是矩形截面弹簧有芯轴卷制成形过程加工工艺复杂,无论是冷卷成形还是热卷成形,都可能有缺陷产生,比如热卷时出现褶皱.为了探究缺陷产生的原因,可以采用MSC.Marc有限元仿真分析的方法,模拟仿真矩形截面弹簧卷制的过程,对仿真结果进行分析.本文阐述了有限元仿真分析的过程,并分析了弹簧设计参数矩形截面的长宽比对成形质量的影响.     

钢管弯制过程有限元仿真及断裂原因分析

针对某金属结构公司在钢管弯制过程中出现的个别钢管断裂现象进行研究,根据现场钢管弯制工艺和工序的情况描述,采用非线性有限元软件Marc对钢管的多工位弯制过程进行模拟仿真.以最恶劣的情况即曲率最大的胎具进行多工位弯制,仿真结果显示6个工位的连续弯制过程最大应力为552 MPa,没有达到材料的抗拉极限626 MPa,该弯制过程不会引起钢管强度失效.模拟钢管多种曲率胎具弯制下的应力应变分布情况和回弹后残余应力应变情况.仿真结果表明,弯制此种钢管最大曲率的圆弧时,钢管上的最大应力为542 MPa,小于材料的抗拉强度626 MPa;最大塑性应变为0.031,小于材料允许的最大伸长应变0.2.经过模拟仿真分析,该公司采用的弯制工艺不会引起材料强度失效断裂.引起钢管弯制断裂的原因为个别材料夹杂或气孔造成的小概率事件.     

100 t伸缩臂履带式起重机臂架结构设计和优化分析

为确保100 t伸缩臂履带式起重机臂架结构设计的合理性,采用壳单元建立该起重机的有限元模型,用ANSYS计算臂架结构应力和应变,得到臂架的应力和应变分布,验证臂架的强度和稳定性.在起重机性能满足要求的情况下,以减轻结构自重为优化目标,以截面尺寸为优化设计变量,用ANSYS对臂架进行优化设计.优化设计后的臂架满足设计规范,臂架截面尺寸缩小、自重降低,整机性能得到提高.     

金属波纹管焊接过程的应力及变形特性

针对焊接引起的变形及其所产生的残余应力和应变会影响金属波纹管正常使用的问题,用有限元法分析波纹管的焊接过程,研究焊接过程中金属波纹管的变形和应力.基于单元生死技术,考虑材料的性能随温度变化而非线性变化的影响,通过提取焊缝周边参考点和参考路径的应力和变形,重点研究热源移动对金属波纹管应力和变形分布、类型以及大小的影响.     

手工绕制弹簧用芯轴直径在电子元件中的影响

手工绕制材料为冷拉碳素弹簧钢丝的弹簧时,由于簧丝要承受较大的塑形弯曲,卸载后其弹性部分要恢复。同时,绕制成的弹簧需进行热处理去应力,因此,缠绕后的弹簧存在着回弹问题和热处理后变形等原因,故采用芯轴绕制时芯轴的直径要小于弹簧的内径,根据影响弹簧直径的因素,经过研究分析,经验积累和大量的实践论证,总结出了绕制弹簧用芯轴直径的确定方法。     

机敏水泥基材料及其无线应力/应变测量系统的研制

为监测混凝土结构性态,开发了一种机敏镍粉水泥基材料及其无线应力/应变测试系统.首先,给出了填充镍粉的水泥基材料的应力/应变传感单元的制备方法、测量原理和性能分析;其次,制作了应力/应变的无线测试系统;最后,完成了机敏镍粉水泥基材料的无线应力/应变测试系统的实验.结果表明,机敏镍粉水泥基材料的电阻率随着压应力/应变是线性可逆变化的;集成的无线压应力/应变测试系统的测量范围在0 Mpa/0με到2.5 Mpa/311.5με,无线应力/应变系统可以实现应力/应变灵敏度为16.894%Mpa-1/0.133 65με-1(即应变灵敏度系数为1 336.5)和分辨率为150 Pa/O.02με;新开发的机敏镍粉水泥基材料的无线应力/应变测试系统具有应力/应变灵敏度高、分辨率高、电路简单等优势,适合结构健康监测用.     

汽车底盘减震器衬套件质量检测方法仿真

为提高车辆行驶的舒适性与安全性,提出汽车底盘减震器衬套件质量检测方法.通过弹簧元件与粘壶元件组合形式构建减震器衬套件的应力松弛与蠕变性数学模型,获得衬套件材料在变化过程中应力、应变和时间之间的关系;将声压、声抗与声强作为超声场特性参数;利用定量计算法获取超声波衰减规律,计算衬套件厚度,结合超声波在衬套件中声速与缺陷回波在时间轴上的具体位置,获得缺陷位置;确定超声波检测系统整体架构,分别设计硬件与软件模块,将检测算法引人到该系统中,即可实现质量检测.仿真结果表明,所提方法能够准确检测出缺陷位置,有助于及时修复,增加汽车驾驶舒适度.     

标准齿轮的注塑分析

用Moldflow进行产品注塑成型分析,能够优化模具设计及注塑机的参数设置,提高制件生产质量的稳定性,使制件具有更好的工艺性.一般来说,Moldflow多用于制品的小变形分析、大变形分析、屈曲分析、模态分析和蠕变分析等.由于MPI/Stress可以方便地与MPI/Cool、MPI/Flow和MPI/Warpage等模块集成,因此将其应用在注塑过程分析中,能够得出制品在成型过程中形成的残余应力和残余应变.     

汽车钣金结构有限元分析的精度

通过非线性CAE分析软件Abaqus实现钣金结构的冲压和回弹过程,并将冲压结果映射到舱盖总成结构.考虑料厚减薄和残余应力对舱盖振动特性的影响,为提高分析精度提供参考.     

基于CAE仿真和矩阵标定的汽车零部件载荷测试方法

针对结构形状及受载复杂的汽车零部件的载荷测试,采用矩阵标定方法进行载荷测试.根据CAE应力仿真结果确定应变贴片位置并利用CAE方法模拟试验矩阵标定过程,确定可行的试验矩阵标定方案;开展试验矩阵标定和路谱采集,得到试验标定矩阵和应变历程并计算零部件的载荷.以某款汽车后悬架拖曳臂标定为例阐述标定过程,并验证该方法可行.该方法能提升复杂零部件的载荷测试、动力学载荷分解和疲劳试验精度.     

基于AOI的PCB孔缺陷检测法

PCB(Printed Circuit Board,印制电路板)是提供电子零件安装与插接的基板,实现电子元器件之间的电气互连,是电子产品不可缺少的基本构成部分。过孔是PCB的重要组成部分,在PCB生产线上由于钻孔和电镀等工艺技术的限制,造成孔内缺陷,影响元器件的电气连接及焊接质量。因此为了保证过孔的可靠性必须进行缺陷检测。基于AOI(Automatic Optical Inspection,自动光学检测)原理,用计算机对PCB孔透光过程进行光学衍射建模仿真。将缺陷孔和无缺陷孔的仿真衍射图样进行比较,可判断出PCB孔是否存在缺陷。结果证明,这种缺陷检测方法具有可行性且操作简便。     

基于改进粒子群最优化算法的Gmapping研究

传统的Gmapping算法在RPPF-SLAM的基础上改进了提议分布与重采样策略,提升了算法性能。但是Gmapping在频繁地进行粒子迭代过程中会出现粒子退化现象,导致正确的粒子被丢弃或者粒子的多样性下降,直接影响到建图效果。针对上述问题提出了一种融合改进粒子群最优化算法的粒子滤波SLAM算法,采用PSO算法对采样后的粒子群进行更新,并且对不同权重大小的粒子进行粒子分层,依据分层结果优化重采样策略,保证粒子在高似然区域的占比同时也改善了粒子的多样性。在MATLAB上对改进粒子群优化算法进行仿真实验,结合搭载ROS系统的移动机器人实现真实环境的定位与建图。实验结果表明改进后的算法有着更高精度的定位与更精确的建图效果。     

Evaluation of thermo-mechanical damage and fatigue life of solar cell solder interconnections

The soldering process of interconnecting crystalline silicon solar cells to form photovoltaic (PV) module is a key manufacturing process. However, during the soldering process, stress is induced in the solar cell solder joints and remains in the joint as residual stress after soldering. Furthermore, during the module service life time, thermo-mechanical degradation of the solder joints occurs due to thermal cycling of the joints which induce stress, creep strain and strain energy. The resultant effect of damage on the solder joint is premature failure, hence shortened fatigue life. This study seeks to determine accumulated thermo-mechanical damage and fatigue life of solder interconnection in solar cell assembly under thermo-mechanical cycling conditions. In this investigation, finite element modelling (FEM) and simulations are carried out in order to determine nonlinear degradation of SnAgCu solder joints. The degradation of the solder material is simulated using Garofalo-Arrhenius creep model. A three dimensional (3D) geometric model is subjected to six accelerated thermal cycles (ATCs) utilising IEC 61215 standard for photovoltaic panels. The results demonstrate that induced stress, strain and strain energy impacts the solder joints during operations. Furthermore, the larger the accumulated creep strain and creep strain energy in the joints, the shorter the fatigue life. This indicates that creep strain and creep strain energy in the solder joints significantly impacts the thermo-mechanical reliability of the assembly joints. Regions of solder joint with critical stress, strain and strain energy values including their distribution are determined. Analysis of results demonstrates that creep energy density is a better parameter than creep strain in predicting interconnection fatigue life. The use of six ATCs yields significant data which enable better understanding of the response of the solder joints to the induced loads. Moreover, information obtained from this study can be used for improved design and better-quality fabrication of solder interconnections in solar cell assembly for enhanced thermo-mechanical reliability.     

Numerical Simulation of Injection Molding Cooling Process Based on 3D Surface Model

The design of the cooling system of injection molds directly affects both productivity and the quality of the final part. Using the cooling process CAE system to instruct the mold design, the efficiency and quality of design can be improved greatly. At the same time, it is helpful to confirm the cooling system structure and optimize the process conditions. In this paper, the 3D surface model of mold cavity is used to replace the middle-plane model in the simulation by Boundary Element Metho…     

铝合金整体壁板填料滚弯成型有限元仿真

提出整体壁板填料滚弯成型工艺,建立填料滚弯成型过程的有限元模型.仿真分析填料和工艺参数对滚弯成型壁板的等效应力、剪切应力、等效应变和回弹等的影响规律.结果表明：壁板滚弯成型时纵向筋条的等效应力和应变最大,填料填充滚弯提高壁板等效应力和塑性应变的均匀性,改善壁板弯曲半径的均匀性,提高弯曲件的几何精度;随着压下量的增大,壁板回弹率减小.     

基于后处理再造型的连续制造工艺过程仿真技术

制造工艺仿真技术目前仅应用于单点工艺分析,缺乏在连续工艺实施中考虑应力和变形等变化对前后工序的影响,不能实现连续的制造工艺仿真,因此提出一种基于后处理再造型(PostProcessing Re-Modeling,PPRM)的仿真技术.该技术利用前道工序仿真结果的后处理数据重构后道工序的仿真模型,从而可以系统、连贯地考虑各制造阶段的工艺变形、应力和应变等,实现连续制造工艺过程仿真.将这项技术应用于船体结构部件装焊变形的仿真计算中,计算多个零件连续装焊工艺过程的焊接变形积累,从而预测并监控多道装焊工艺前后工序之间的互相影响干涉.该技术在船体制造中的肋板弯曲工艺、分段堆放和分段吊装等工艺中应用前景较好.     

列车枕簧自动控制系统的设计和实现

车辆检修质量直接影响列车的正点安全运行。该系统采用了当今先进的集成控制——主从分布式控制系统,由欧姆龙公司的PLC完成对枕簧自动检测、分检系统的控制。该文介绍了枕簧检测、喷漆、烘干、分拣控制系统的组成,工作原理,控制方式及程序设计思想。实际应用证明了该系统提高了检测精度、降低了劳动强度、保证列车安全运行。