刚塑性有限元模拟技术及其在模具开发中的应用

简要介绍了刚塑性有限元(FEM)正向模拟与反向模拟技术基础.将刚塑性有限元技术和塑性成形的反向模拟技术应用于连杆锻造之中,根据计算机模拟设计的结果对锻造工艺提出改造方案,并进行生产验证,开发出精密高寿命锻造模具.     

三里坪水电站地下厂房洞室群开挖后围岩稳定性分析

根据三里坪水电站地下厂房工程地质条件及洞室群布置情况,采用二维有限元软件Phase2建立典型的Mohr-Coulomb岩体弹塑性模型进行数值模拟分析。结果表明,未采取支护措施时主厂房、主变室应变及围岩塑性区较大,采取支护措施后洞室群围岩位移变形、应力、塑性区均满足设计的围岩稳定性要求。     

曲轴模锻成形的仿真研究

介绍了应用刚粘塑性有限元的基本理论及相关软件,对TCA单拐曲轴模锻工艺的设计制造进行了数值模拟,确定合适的工艺参数,并生产出合格的产品,从而证明这种仿真研究是指导工艺设计的有效方法。     

弹簧碰撞塑性应变及有限元分析材料模型选用研究

采用有限元软件仿真分析了弹簧碰撞塑性应变特性及材料模型对塑性应变和当量应力的影响。建立弹簧模型，假定弹簧材料不变，使用不同速度的撞击物撞击弹簧，撞击物模型分别选用刚体模型和动塑性模型，分析塑性应变的产生原因。仿真结果表明了刚性模型和动塑性模型对塑性应变及最大当量应力的影响，对碰撞仿真过程中材料模型的选取具有指导意义。     

基于损伤塑性本构模型的混凝土拉伸裂纹扩展数值模拟

基于ABAQUS损伤塑性本构模型,采用粘塑性归一化方法和控制位移增量法,对三维混凝土模型在竖向拉伸应变分别为7×10-5、8×10-5和10-4三种情况下的损伤与断裂过程进行数值模拟。结果表明,基于ABAQUS的损伤塑性本构模型能较好地模拟混凝土试件在不同拉伸应变下裂纹萌生、扩展到宏观裂纹形成的破坏过程,且与物理试验结果基本吻合。     

对称Y型月牙肋钢岔管内压下弹塑性分析

为了研究月牙肋钢岔管在内水压力下的应力分布特点,确定超载情况下塑性区的出现部位及塑性的发展程度,以某水电站月牙肋钢岔管实际工程项目为例,建立带弹性地基的岔管有限元模型,开展水压试验工况下正常内水压及超载内水压的静力弹塑性分析。对不同管壁厚度和内水压力下塑性区域、第一主塑性应变和Mises应力进行了分析,表明：在内水压力作用下,塑性区域集中出现在管壳与月牙肋板相贯线附近主岔管最高点内壁处,月牙肋板与岔管接缝处附近出现小部分塑性区域。为月牙肋钢岔管的加肋补强及钢筋混凝土外包提供了设计依据。     

半刚性柱脚连接门式钢架的几何非线性分析

对带缺陷半刚性连接门式钢架进行了弹塑性大变形有限元分析。分析考虑了半刚性柱脚连接、几何缺陷等的影响,采用精炼塑性铰法分析截面塑性,通过特征屈曲分析考虑轴力和初始几何缺陷对门式钢架受力性能的影响。     

天生桥水电站副坝基础塑性混凝土防渗墙设计与实践

论述了天生桥水电站副坝基础塑性混凝土防渗墙的设计和施工特点,针对古河道深厚覆盖层的地质条件,采用塑性混凝土防渗墙的防渗型式,结合有限元计算和配合材料试验。提出了塑性混凝土防渗墙的配合比,采用人工成槽和机械成槽并举,成功解决了基础防渗问题,取得了显著的效果。     

ABAQUS混凝土塑性损伤本构模型参数计算转换及校验

针对混凝土结构设计规范中的混凝土本构模型经过换算需与ABAQUS损伤塑性模型对应统一的问题,引入了在ABAQUS内对压缩和拉伸通用的损伤因子计算方法,对混凝土损伤塑性本构模型的参数计算转换方法进行了研究与试验,确定了利用塑性应变值来判断各种强度等级混凝土损伤塑性参数的可用性。在ABAQUS中用简支梁模仿真数值模拟试验验证了参数的正确性与计算转换方法的可靠性,并说明了ABAQUS损伤塑性模型的不足之处。     

山东内燃机学会2002~2005年度优秀论文评选 获奖论文

一等奖新型重卡用柴油机排气制动系统的研制潍柴动力股份有限公司魏红玲大型收割机电液混合驱动智能冷却系统的研究山东农业大学郭新民,傅旭光,刘永进二等奖刚塑性有限元模拟技术及其在模具开发中的应用山东省内燃机研究所林基超,刘芳,顾仁涛曹黎明,王国锋山东轻工业学院曲云山双机单浆用LB250机的台架模拟试验淄博柴油机厂史乃祥钻机柴油机的配套、使用习惯作法浅释济南柴油机股份有限公司宋伟杰,万德玉,蔚富海柴油品质对柴油机颗粒排放的影响山东华源莱动内燃机有限公司郑志刚,刘新星,刘志勤降低城市公交柴油机碳烟和NOX排放的实验研究…     

锅炉钢构架中梁柱刚性接点设计的几点探讨

目前锅炉钢构架中梁柱的刚性连接形式大部分采用梁腹板以螺栓连接,梁翼缘板采用全焊透的形式连接与柱的传统的连接形式,本文以H型钢为研究对象,通过对这种传统的梁柱连接及其它共四种不同的连接形式进行非线性有限元分析,研究其分析结果,总结规律,从而提出了新的梁柱刚性连接节点的设计思想,即在梁柱连接区梁端采取扩大翼缘板宽度,同时柱端增加加强筋,这样就避免了在连接焊缝区域产生应力集中的现象,使因应力过大而产生的塑性铰远离连接区,从而大大提高了节点的承载性能。这一思想值得其他从事锅炉刚构架的设计人员参考应用和推广。     

发动机零件塑性加工用模具及其制造技术

发动机大量的零件,采用多种模具进行冷、热塑性加工方法制造。模具的制造精度与使用寿命,取决于模具的材料与加工技术。针对发动机零件塑性加工用模具及其模具制造技术的实际情况,探讨发动机零件塑性加工用模具及其制造技术发展。     

基于弹塑性理论的汽轮机转子应力在线监测模型

采用差分方法,基于弹、塑性力学理论对转子应力在线计算模型进行了研究.该模型能考虑温度变化对材料物性参数的影响,并将应力分析扩展到材料的塑性范围.同时考虑了应力集中区域进入塑性状态时的集中系数修正方法,从而大大提高了在线应力计算模型分析的精确度.与有限元算例的比较验证了该模型的准确度.     

堆芯熔融下反应堆压力容器结构失效模式探讨

利用有限元方法分析了堆芯熔融严重事故下反应堆压力容器(RPV)器壁的应力分布,探讨了RPV结构的失效模式,提出了RPV结构分层失效模型,可将RPV沿壁厚由内到外分为5个层面,即熔化区、高温蠕变主导区、压缩塑性主导区、弹性区和拉伸塑性区.分析了RPV塑性失效和高温蠕变失效的影响因素,并给出了塑性失效和高温蠕变失效的载荷条件.结果表明:内压是塑性失效的主要影响因素,随着内压增大,RPV壁内弹性层会逐渐减小,弹性层消失时对应的内压即为塑性失效的载荷条件;在蠕变条件下,当内压达到一定值后,截面塑性区、蠕变应变和塑性应变迅速增大,RPV达到极限状态,此时的内压即为高温蠕变失效的载荷条件.     

太阳能热水器塑性采光面抗老化技术

太阳能热水器塑性采光面抗老化技术徐强民，陈学平透明玻璃是太阳能采光面抗紫外耐老化的好材料，但玻璃较重且易破碎，所以人们希望选择理想的塑性透明聚合物作为太阳能采光面的材料。通过五个夏季光照共１００００小时的测定，对各种塑性材料老化机理及抗老化技术有了初...     

广义塑性模型在面板堆石坝静力计算中的应用

为了探讨广义塑性模型在土石坝仿真分析中的适用性,分别采用广义塑性模型和邓肯E-B模型对卡基娃堆石坝进行三维有限元静力计算,并结合现场监测资料,对比分析了不同本构模型下堆石和面板应力变形的差异。结果表明,两种模型计算的堆石应力变形规律相似,广义塑性模型计算的水平位移和沉降远小于邓肯E-B模型,更符合实际观测资料;第一主应力比较接近,第三主应力相差较大;竣工时面板变形规律基本一致,蓄水期时面板坝轴线方向位移分布差别较大,邓肯E-B模型计算的面板挠度大于广义塑性模型。与广义塑性模型相比,邓肯E-B模型计算的面板压应力偏大、拉应力区域较大。     

基于有限元的挡土墙主动土压力分析及经验计算

在挡土墙绕墙底转动模式下,基于有限元方法建立了有限元计算模型,研究了位移量、填土内摩擦角、变形模量等对塑性区及土压力分布的影响,考虑内摩擦角逐步发挥的基础上,对计算土压力的经验公式进行改进,并将其计算结果与有限元结果进行比较。结果表明,采用改进的经验公式得到的非极限状态的计算结果与有限元结果整体一致,从而验证了改进经验公式的合理性。     

地震作用下高桩码头钢管桩塑性区及损伤特性研究

为研究地震峰值加速度和钢管桩径厚比对高桩码头钢管桩塑性区及损伤特性的影响规律,选取径厚比分别为64、82、100的三种钢管桩,采用p-y土弹簧模拟桩土相互作用,分析了三种钢管桩全直桩码头结构在不同地震峰值加速度下的动力时程,并根据桩身截面的最大应变判别其塑性区域及地震损伤水平。计算结果表明,钢管桩塑性区出现在桩顶和淤泥质粉质粘土层中,桩顶塑性区长度在0~2.09 m范围内,土内塑性区处于泥面以下3.2~8.7m的范围内。随着地震峰值加速度的增加,钢管桩塑性区长度和损伤程度呈上升趋势,在三种钢管桩中,径厚比为100的钢管桩塑性区长度和损伤程度相对较小。     

输电塔角钢斜插式基础抗倾覆稳定性数值模拟分析

为了解不同深宽比的输电塔角钢斜插式基础在上拔力与水平力组合荷载作用下的位移趋势及土体塑性区扩展的过程,以及深宽比对基础抗倾覆稳定性的影响,采用数值模拟方法进行计算。结果表明,对角钢插入式基础整体倾覆过程进行数值模拟分析时,可将基础周围土体出现部分塑性屈服时作为失稳的临界时刻。上拔力与水平力组合荷载作用下土体塑性区皆出现在基础底板的一角,地基破裂面具有不对称性,可采用置换基础底板角点土体的地基改良方法来提高桩土体系抗倾覆承载力。适当增加基础深宽比,提高基础嵌固程度是提高基础稳定性的有效措施。     

钢管塔内外锻造法兰及内外刚性法兰的承载力和变形性能对比分析

针对锻造法兰刚度不足的问题,提出了一种新型的锻造法兰连接形式——内外锻造法兰,基于ANSYS软件建立了内外锻造法兰的有限元模型,同时根据榕江大跨越输电塔中的内外刚性法兰的缩尺模型,建立了内外刚性法兰的有限元模型,对两种内外法兰进行了加载计算,比较了二者的位移—承载力变化。根据内外锻造法兰的受力变形特征,重新选取了内外锻造法兰的螺栓规格,并再次对比分析了内外锻造法兰与内外刚性法兰的位移—承载力性能,获得了内外锻造法兰的优点。