锻压变形力的一种数值分析模型

为了确定开式模锻中力学参数与模具型腔几何参数之间的关系,采用精确作图法得到了锻靠阶段初期的临界滑移线场模型,并用数值分析方法确定该模型中变形几何参数与滑移线场参数的相互关系,根据滑移线场相关理论进行力学分析,确定这一特定时段的应力场以及变形力分布.该临界数值分析模型的建立为确定锻靠阶段变形区的形状与尺寸,进而求解应力场、变形力分布提供了量化的理论基础,并为运用此方法建立模锻过程其他特征时段的力学模型提供了依据.     

矩形件自由压缩滑移线场的数值解

针对换形件自由压缩的情况，给出滑移线场节点坐标和变形力的计算公式，并用计算机进行数值求解，绘制出滑移线场和应力分布曲线，对滑移线解法的应用提供了方便．     

基于Deform-3D和正交实验法的2A12铝合金等通道转角挤压工艺优化

在Deform-3D有限元数值模拟过程中应用正交实验设计方法,对2A12铝合金等通道转角挤压工艺进行优化设计,并系统分析不同工艺参数对挤压力和等效应变的影响规律。结果表明:摩擦系数与挤压角度对挤压力的影响较大;挤压角度和挤压速度对等效应变有较大影响。     

塑性变形时平面应变压缩与轴对称压缩单位变形力的实验研究

本文对塑性变形时平面压缩与轴对称压缩单位变形力进行了对比性实验,实验结果和理论计算表明:当平面应变压缩的变形平面与轴对称压缩的子午面在几何尺寸相同,以及变形条件和材料相同时其单位变形力P平相似文献   

复杂滑移线场的三种理论求解方法及其应用

系统介绍了构建复杂滑移线场的三种理论求解方法（数值积分法、解析计算法和矩阵算子法）,并以有心扇形场为例,介绍了用三种求解方法构建复杂滑移线场的具体计算方法和解题步骤,同时将三种计算方法求解的结果进行比较,证明这些方法的计算精度均很理想,可以作为滑移线法模拟金属成形过程的有效手段。     

锥模正挤压管材挤压力的研究

为方便生产一线技术人员计算挤压力,在柱坐标系下,采用能量法推导了锥模管材正挤压力理论计算公式.其计算结果接近实测值,相对误差为8%左右,表明锥模管材正挤压力理论计算公式是可行的.能量法计算的锥模管材正挤压力,具有一定的工程实用性,为挤压模具设计、挤压工艺的制定提供了理论依据.     

轴对称杯杆型复合挤压时的金属流动形式

■ Geiger、Avitzur、吴诗惇和阮雪榆曾先后获得复合挤压变形力的上限解。但是在计算变形力时并没有或基本上没有考虑到复合挤压时金属流动方式的复杂性和多样性。郭成在用滑移线法研究平面变形的复合挤压时曾发现,可能出现六种流动方式。本文根据作者对轴对称杯杆型复合挤压的研究,提出八种流动方式。根据分流层半径 R_n 的位置,有:(1) R_1>R_n>R_2(图1) ,反挤-正挤:(2) R_1>R_n=R_2(图2) ,反挤-剪切;(3) R_1=R_n>R_2(图3) ,剪切-正挤;(4) R_1=R_n=R_2,纯剪切;(5) R_n=0,纯反挤;(6) R_n=R_0,纯正挤;(7) R_0>R_n>R_1,反挤挤出部分高度小于凸模有效行程;(8) R_n相似文献   

杯杆型轴对称复合挤压上限法研究

以运动学许可速度场为基础的上限法是分析非稳态过程问题的有效工具。本文在建立杯杆型轴对称复合挤压运动学许可速度场的基础上,用上限法对复合挤压的早期和晚期阶段的变形进行了分析研究,确定了复合挤压变形不同阶段所需的凸模平均单位压力。研究结果表明,复合挤压正挤部分变形程度的增大,总是使凸模单位压力增大;而反挤部分变形程度增大,则可能使凸模单位压力增大,也可能使之减小。挤压过程中,随凸模逐渐压入变形体,其塑性变形区的大小和形状,不断发生变化。当毛坯剩余厚度小于某值以后,复合挤压发生变形流动模式的转换,即由早期变形流动模式进入晚期变形流动模式,而变形程度的大小是影响变形流动模式转换的主要因素。利用分析得到的复合挤压力上限解的表达式,用电子计算机计算并绘制的复合挤压凸模平均相对单位压力曲线,可用于复合挤压的工艺设计。实验表明,理论分析结果与实测结果较为一致。     

静液挤压过程中挤压压力的数值模拟研究

研究钨合金静液挤压过程中的挤压压力随挤压参数的变化规律 .采用大变形弹塑性有限元理论 ,用ANSYS 5 5软件对不同挤压参数下钨合金静液挤压过程进行了数值模拟研究 ,得出了挤压压力随模具角度、变形量、摩擦系数这些挤压参数的变化规律 .将数值模拟结果与光刻网格的试样进行挤压后的测试结果进行比较可见有限元法的计算结果和实验结果相符合 ,即数值计算结果是可靠的 .     

圆形利兹线高频变压器绕组损耗解析公式的实验验证与理论分析北大核心

圆形利兹线高频变压器凭借其体积小、重量轻、功率密度高等优点,在特高压交直流输电、智能电网等场合的换流单元中具有广泛的应用前景。然而,随着频率的提升,其绕组损耗将会随之增大,如何准确、高效地计算它的绕组损耗对整体的全局优化设计至关重要。现有专门针对圆形利兹线高频变压器绕组损耗计算的解析公式仅为Tourkhani公式,但是尚未有研究通过实验或仿真的方式验证该公式的求解精度。为此,首次利用实验的方式客观验证了Tourkhani公式的计算精度,发现其最大误差可高达63.1%;同时,将Tourkhani公式的计算精度与常用Dowell公式的计算精度进行了对比,分析了Tourkhani公式产生上述误差的基本原因,为圆形利兹线高频变压器绕组损耗的准确求解及其全局优化设计提供了有益参考。     

非轴对称零件挤压过程的上限元分析

推证矩形截面齿形零件及梯形截面齿形零件挤压的体积不变方程和速度场方程。并运用上限元法模拟金属成形过程和两种非轴对称挤压零件成形过程的变形力及金属流动;分析各种工艺参数对成形过程的影响,探讨工艺参数优化设计问题。模拟结果与实验进行了比较,两者表现出良好的一致性。     

抛物线断面河渠收缩水深的直接计算公式

为便于工程设计应用,提出了一种抛物线形断面河渠收缩水深近似解直接计算公式.通过对收缩水深基本方程进行数学变换,将未知量与已知量分别用无量纲参数相对收缩水深λ和无量纲综合已知量参数β代替,用不动点迭代法建立迭代公式.在分析函数单调性和凹凸性以及方程的根的基础上,结合函数的几何图像,应用数值计算方法初步选取迭代初值,再以迭代次数最少且相对误差最小为目标对初值进行优化计算,最后得到了收缩水深直接计算公式,并进行相对误差分析和应用举例.结果表明直接计算公式形式较简单、适用范围广、结果精确,其最大误差小于0.43%.     

中开多级离心泵效率优化计算方法

对离心泵水力效率及高效区相对宽度的优化计算方法进行研究,在水力损失模型的基础上提出基于近似模型的多目标优化计算方法. 以中开多级离心泵的优化设计为例,基于水力损失模型进行设计变量灵敏度分析,选出关键设计变量. 分别利用水力损失、完全二次响应面（RSF）、径向基高斯响应面（RBF）和克里金响应面（KRG）4种近模型优化离心泵的关键设计变量,分析4种效率优化计算方法的精确性和有效性. 结果表明：基于理论公式计算的第1种优化方法耗时少,但结果误差较大;后3种优化方法基于计算流体动力学（CFD）数值仿真分析,结果准确,其中RSF模型的结果最精确且计算时间较短. 比较3种不同近似模型的计算精度,RSF的计算结果最精确,RBF结果次之,KRG结果最差. 在设计流量下,基于RSF的Pareto最优解的扬程为83.77 m,效率为77.26%,基于RBF的Pareto最优解的扬程为83.09 m,效率为76.63%.     

连续挤压模具型腔汇合室几何参数优化设计

对连续挤压生产中产生的弯曲、扭曲等的产品质量问题从模具型腔结构特点上进行了分析,提出了以汇合室－焊合室过渡处金属轴向流速均匀为目标的型腔几何参数优化方案。通过型腔风金属流动规律的模拟实验分析,建立了汇合室塑变区的速度场数学模型,在此基础上,分析了型腔各几何参数对金属流动规律的影响,采用正交试验和一维搜索法对型腔几何进行了优化。验证实验表明：所建立的速度场数学模型正确,优化后的模具型腔可满足生产要求,为连续挤压模具的设计提供了一定的理论依据。     

Analytical approach and field monitoring for mechanical behaviors of pipe roof reinforcement

Considering the delay effect of initial lining and revising the Winkler elastic foundation model, an analytical approach based on Pasternak elastic foundation beam theory for pipe roof reinforcement was put forward. With the example of a certain tunnel excavation, the comparison of the values of longitudinal strain of reinforcing pipe between field monitoring and analytical approach was made. The results indicate that Pasternak model, which considers a more realistic hypothesis in the elastic soil than Winkler model, gives more accurate calculation and agrees better with the result of field monitoring. The difference of calculation results between these two models is about 7%, and Pasternak model is proved to be a better way to study the reinforcement mechanism and improve design practice. The calculation results also reveal that the reinforcing pipes act as levers, which increases longitudinal load transfer to an unexcavated area, and consequently decreases deformation and increases face stability.     

深孔钢闸门组合截面主梁应力计算方法

为了解决以往深孔钢闸门主梁弯曲正应力沿用细长梁理论其计算结果偏于危险,而有限元法计算工作量大且复杂的问题,因此,基于弹性理论,推导出了均布荷载作用下工字型截面梁纵向纤维挤压应力计算公式,以及考虑纵向纤维挤压和剪切翘曲影响的弯曲正应力计算公式,并提出了组合截面薄壁深梁的判定准则,并以有限元数值模拟结果为准对各种弯曲正应力解析计算方法进行了评价.结果表明:已有解析法误差较大,不能准确揭示组合截面薄壁深梁弯曲正应力的变化规律;而所提方法考虑了剪切翘曲及层间挤压的双向应力状态影响,计算结果精度较高且适用范围更广.     

圆锥螺旋弹簧的非线性理论研究

螺旋弹簧是大柔度构件,工作时发生很大变形.工程上沿用的密圈弹簧理论和疏圈弹簧理论均建立在由变形前位形分析内力和变形的基础上,因而发生较大偏差.文中以圆锥螺旋弹簧变形后的平衡位形分析计算其受力和变形,导出了非线性公式.文章详细计算、分析了几个理论的计算结果,并对圆柱螺旋弹簧进行了精确测试,从测试结果出发,对上述理论进行检验,表明文中理论的精确性和优越性.文中通过对经典的等螺旋升角圆锥弹簧理论的修正,给出了非线性理论解析公式.并通过对圆柱螺旋弹簧的精确测量,结果验证了本文的非线性理论是正确的.     

关于弧形类缩口件坯料计算模型

在设定金属材料塑性变形前后面积相等的前提下,利用几何关系和初等数学基本知识,导出了圆弧形缩口坯料计算的传统公式,指出了其存在理论依据粗浅、局限而导致精度不高的问题。进而,针对缩口件的典型形状,利用高等数学中的曲线积分方法,推导并提出了建立在金属塑性成形原理中体积不变条件下,能直接反映材料厚度及变化影响的弧形类缩口坯料计算新公式模型。并用算例进行对比分析,验证了新公式的较精确性与实用性。     

基于双参数地基的隧道预支护拱棚壳体力学模型

隧道预支护技术作为重要施工辅助方法,除有效加固围岩外,还具有良好的承载、抑制变形作用。为了更好地模拟隧道预支护拱棚真实受力,基于注浆管棚、水平旋喷拱棚所呈现出的壳体特性,首先,建立正交曲线坐标系,通过位移函数求解控制方程,然后,引入Pasternak地基模型,建立了Pasternak双参数地基的拱棚壳体力学模型,最后,推导出拱棚挠度、内力、地基反力的解析解表达式。将所提模型进行案例计算和数值验证,再对预支护拱棚的变形、横纵向受力以及地基接触反力进行分析,探讨了拱棚设计参数对旋喷拱棚变形的影响。与既有文献的分析方法对比,所提模型考虑了岩土体的连续性和注浆加固区整体性影响,相比传统方法理论上更贴近拱棚预支护真实受力状态;解析法和数值法得出的整体挠度曲线均呈“勺形”分布,结果吻合程度较好。力学分析表明：纵向上,拱棚能很好地调整压力分布,一定程度上使内部围岩处于免压状态;以开挖面为界,拱棚纵向弯矩、剪力的影响范围约5倍开挖进尺;横向上,拱脚处剪应力起主导作用,拱顶处主要由正应力主导且容易发生材料破坏;不同参数对拱棚结构变形影响程度不同,总体表现出：初始挠度>开挖进尺>桩径>埋深>开挖高度。