三辊楔横轧轧制空心轧件工艺参数对轧制力的影响规律

目的 研究分析5个工艺参数对轧制力的影响规律。方法 采用Deform软件建立三辊楔横轧轧制空轧件有限元模型,并对比模拟结果和实验检测结果中轧制力的变化规律,验证模拟结果的可靠性。利用正交实验法,全面系统分析各工艺参数对轧制力的影响规律。结果 轧制温度对轧制力的影响最大,其次是轧件轧后外径,然后是轧件内径,展宽角和成形角对轧制力的影响相对较小。结论 Deform软件模拟结果和实验中提取的轧制力曲线变化趋势基本一致,说明各工艺参数对轧制力的影响规律可靠。     

异型坯结晶器与铸坯热力耦合数值模拟

为研究异型坯连铸结晶器内铸坯凝固和变形过程,采用ABAQUS软件建立了异型坯连铸结晶器和铸坯的二维瞬态热力耦合有限元模型,编制ABAQUS用户自定义子程序GAPCON实现结晶器内壁和铸坯之间的传热模拟.计算模型中考虑了铸坯的凝固和热变形、气隙对传热的影响以及铸坯与结晶器之间的接触应力.分别对2种不同水缝设计结晶器进行了数值模拟,数值分析结果表明,小孔水缝设计的结晶器温度峰值较低、热面温度分布更均匀,因而比大孔水缝设计结晶器具有更长的使用寿命和更优的铸坯质量,这一结论与现场试验结果一致.     

大断面收缩率楔横轧成形工艺改进

目的研究大断面收缩率一次轧制成形的可行性,降低材料利用率。方法以某型号变速箱二轴为研究对象,将原来的二次楔轧制改为一次楔轧制,用有限元软件对改进前后工艺进行模拟分析,获得了等效应变、应力场分布和轧制力矩的变化。结果模拟结果表明,一次楔轧制变速箱二轴是可行的,料头尺寸得到了减小。一次楔轧制的端头的应力小于极限应力,没有产生缩颈等缺陷。结论改进后的工艺切实可行,节省了材料,而且方便了模具的加工制造。     

可移式模具在楔横轧工艺中的应用

通过使用可移式轧辊模具,成功地利用一副模具轧制出了形状相似、仅局部尺寸不同的多种规格的阶梯轴,使楔横轧工艺在规格较多、批量较小的轴类零件毛坯成形中得到了应用,楔横轧技术得到了进一步发展和推广.     

非对称楔横轧成形轴类件成形过程仿真分析

目的研究非对称楔横轧轧制单轴类件的成形过程。方法利用有限元技术仿真分析了非对称楔横轧轧制单轴类件的成形过程,获得了非对称楔横轧成形过程中轴的应力应变状态,以及轧制力与接触面积关系的变化曲线。结果仿真分析结果表明,单轴成形过程中,横截面切应变近似呈中心对称分布,由心部沿与水平方向夹角45°的方向呈半拉伸状态,呈椭圆成形特征。结论轧制楔入段需要较大的轧制力,克服材料塑性变形产生的抗力;展宽和精整段,轧制力和模具与轧件的接触面积呈线性增长趋势。     

变温度场下楔横轧端头凹心数值模拟研究

目的研究楔横轧凹心产生的原因以及变温度场对端面凹心的影响。方法采用数值模拟的方法,详细分析了楔横轧变形规律下凹心产生的原因。同时利用Deform-3D用户子程序方式,给轧件端部添加一定形式的变温度场,分析了变温度场改善凹心缺陷的机制;研究了变温区表面温度与变温度场长度对凹心深度的影响。结果楔横轧凹心是由轧至极限料头长度Imin时,端面金属变形不均匀引起的,凹心深度随着变温长度的增加和变温区表面温度的减小而减小,结论所提变温度场楔横轧轧制工艺,可以有效改善端面变形的均匀性,添加此变温度场可以有效减小楔横轧凹心深度。     

板坯连铸结晶器内铸坯凝固及变形的热力耦合有限元分析

建立板坯连铸结晶器内凝固坯壳形成及其应力和变形的热力耦合有限元分析模型,采用二维瞬态热传导有限元方法分析温度场,采用二维热弹塑性接触有限元方法计算应力分布。编制了有限元程序,计算分析了三种结晶器锥度、三种拉坯速度和三种保护渣层情况下,结晶器内Q235铸坯凝固坯壳的形成过程。得到凝固坯壳的温度场、厚度、变形、与结晶器壁间的气隙以及应力分布等,得到该三种工艺参数对结果的影响规律。     

不锈钢管冷旋压热力耦合有限元模拟

针对316不锈钢管建立了三维热力耦合有限元模型,对其冷旋压过程进行模拟。在模拟的过程中施加了对流和热传导边界条件,计算了成形过程中的受力特征、运动轨迹、接触特征以及温度场的情况。通过有限元模拟可以为分析不锈钢管冷旋压成形及组织状态提供有力依据,进而有效地指导生产实践。     

输出轴楔横轧成形空心缺陷的研究

针对输出轴轧件出现的空心缺陷现象,采用有限元与实际轧制相结合的方式,对楔横轧轧件成形过程中应力应变场进行了分析,发现轧制过程中轴向金属运动阻力太大,是引起工件出现空心缺陷的原因。通过将二次轧制模的基圆高度整体降低,减小了金属轴向流动的阻力,从而避免了轧件空心缺陷的产生。     

水轮机叶片模压成型工艺的热力耦合有限元模拟

采用热力耦合三维钢塑性有限元方法,对水轮机叶片模压成型工艺进行了模拟研究,得到了成型过程中工件上的温度分布,应力分布及贴模情况,并与实际情况进行了对照,为进一步掌握水轮机叶片模压成型机理,制订合理的工艺参数提供了理论依据。     

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。     

Numerical Simulation of Welding Deformation for Hull Superstructure Steel Based on the Finite Element Analysis

Using finite analysis element software, the transient displacement field of automatic submerged arc welding is established. It was also considered that the thermal physical properties changes were depended on the temperatureand the heat loss on the surfac     

高密度聚乙烯材料在大变形条件下的数值模拟研究

针对高密度聚乙烯(HDPE)在大变形条件下有限元模型不易收敛、本构关系较为复杂的问题,对HDPE片材进行了单轴拉伸试验和数值模拟研究。通过对比试验结果和模型计算结果发现:非线性粘弹性本构模型与小变形条件下HDPE的单轴拉伸试验结果较为吻合,但与大变形条件下的试验结果相差较大;而Kwon模型的计算结果与大变形和小变形条件下的试验结果均较为吻合。同时,对Kwon模型的参数选择进行了优化,得到了100mm/min和150 mm/min拉伸速率下的优化参数,对大变形下片材的数值模拟具有较好的参考价值。此外,通过对条带单元的应力应变分析,可知HDPE条带在单轴拉伸下的应力应变呈不均匀分布,中心点区域是片材最大应力应变的集中点,这也解释了HDPE条带断裂多出现在中心区域的原因。     

多孔薄膜荫罩热变形的有限元仿真设计

荫罩的热变形使电子束产生着屏偏移 ,进而导致了色纯变坏。本文采用大型软件ANSYS对 1 5英寸荫罩进行了热变形的有限元仿真 ,从而得到了电子束的着屏偏移。建立了包括阴极射线管 (CRT)里所有部件的完整的有限元模型。荫罩被建为无孔连续薄壳的模型 ,对它的表面导热系数和表面弹性模量作了等效的计算。考虑了弹簧片的预应力以及弹簧片和销钉的连接。这样可使我们的分析模型更接近真实情况。本文给出了 50 0、1 0 0 0、1 0 0 0 0s时的热变形和电子束着屏偏移。分析表明 :电子束着屏偏移的最大值发生在 50 0s左右。利用这种分析方法及研究结果可指导新型荫罩的设计和研制。     

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.     

基于分区扫描策略的激光金属沉积短梁件残余变形有限元模拟

目的 研究分区扫描策略对激光金属沉积TC4钛合金短梁件残余变形的影响,探寻较优的分区扫描策略,以改善成形短梁件残余变形.方法 通过建立激光金属沉积TC4钛合金三维顺序耦合有限元模型,来模拟不同分区尺寸和分区间跳转顺序下短梁件的成形过程,研究成形过程温度场的演变和不同分区扫描策略下成形件短梁件的总变形和z向变形.结果 不同分区扫描策略下成形短梁件和基板的变形趋势相同,均为面向热源的翘曲变形;与分6个子区域和8个子区域相比,每层分16个子区域扫描成形的短梁件残余变形最小,且较6分区减小了约12％;顺序扫描、对角扫描和向外扫描3种分区间跳转顺序下成形的短梁件残余变形相差不大.结论 随着分区尺寸的减小,激光金属沉积短梁件的残余变形逐渐减小,每层分16个子区域,从中间往两侧向外成形的分区扫描策略成形得到的短梁件残余变形最小.     

面齿轮磨削齿面力热耦合及残余应力研究

根据面齿轮磨削残余应力的产生机理和Prandtl-Reuss方法,建立磨削表层热弹塑性力学本构关系;基于面齿轮磨削方法和Gleason接触原理,得出碟形砂轮磨削点接触椭圆方程参数、磨削力和磨削热流量的数学模型。构建面齿轮磨削单齿3D有限元模型,采用小步距移动法模拟磨削载荷的移动,仿真磨削温度场,得到磨削瞬态最高温度位于...     

Simulation of Coupled Processes of Deformation and Cracking in Elastic Brittle Materials

We propose an approximate model of combined deformation and microcracking of elastic brittle materials leading to the formation of a system of stochastically distributed shallow microcracks.     

基于Fluent的圆柱齿轮流量计的密封性仿真分析

通过对圆柱齿轮流量计进行二维简化建模,用Fluent仿真软件的ICEM CFD模块进行网格划分,利用Fluent仿真软件对圆柱齿轮流量计进行了计算和密封性的仿真分析,得出了其速度矢量分布图,并且给出了各泄漏量的计算公式和每种泄漏所占泄漏总量的百分比,即为以后的整个流量计的设计提供理论依据。,提高流量计的寿命具有重要意义。同时还省去了大量的人工计算过程,极大地加快了计算速度。     

基于共轭包络原理的齿面生成计算机模拟与仿真

以共轭齿面包络原理为理论基础,布尔运算为方法,商用三维软件为工具,进行了齿轮加工制造的计算机模拟与仿真研究.取磨前滚刀加工圆柱齿轮为对象,给出了刀具与齿轮之间相对运动关系v12的计算机实现过程,和在商用软件平台上实现齿面包络生成原理的方法与步骤.文中提出的方法无需推导齿轮实体的曲面方程就能够准确、真实地模拟制造过程,建立实际的齿轮齿面几何模型,为复杂曲面零件的CAD/CAE建模与分析提供了新途径.