7075铝合金板预拉伸工艺研究

采用直接热力耦合的方法,引入7075铝合金高温下的流变应力特征曲线,对不同厚度的7075铝合金板材在实际淬火工艺下的淬火过程进行数值模拟,揭示铝合金板材淬火残余应力分布规律;考虑铝合金板材拉伸过程中的实际夹持方式,对不同厚度7075铝合金板材实际拉伸过程进行数值模拟,分析对比拉伸后残余应力分布规律,并对拉伸工艺进行优化,确定最佳拉伸率和锯切量,揭示厚度变化对淬火残余应力、拉伸后残余应力以及锯切量的影响规律.利用钻孔法对实际拉伸的7075铝合金板材进行拉伸后残余应力的试验测试,数值模拟结果与试验测试结果相吻合.研究结果表明,随着厚度的增加,淬火残余应力、最佳拉伸率以及锯切量都相应增大,锯切量中过渡区长度为板材厚度的60％～70％.     

7075铝合金板淬火残余应力模拟及实验研究

铝合金板在淬火过程中产生较大的残余应力,导致构件出现变形、翘曲。采用准耦合法对7075铝合金板在淬火过程中的温度场和应力场进行数值模拟,利用盲孔法对淬火后的残余应力分布进行实验测量。结果表明,7075铝合金板淬火后残余应力呈现出外压内拉的分布状态,淬火过程中形成的较大温度梯度造成的不均匀塑性变形是应力产生的主要因素,铝板表层和心部冷却速度的变化导致了应力分布状态的转变。实验结果验证了准耦合模拟方法的可行性,研究结论为残余应力控制提供重要依据。     

航空结构件残余应力释放引起加工变形的数值模拟

航空铝合金结构件毛坯在成形过程中产生很大的残余应力,使其在后续机械加工过程中极易发生翘曲变形,采用有限元数值模拟技术,建立了航空铝合金板材残余应力释放引起加工变形的力学模型,分析了在7075T7351铝合金板材材料去除过程中残余应力释放引起的加工变形规律,并针对7075T7351隔框零件进行铣削加工变形实验研究,并与有限元模拟结果进行比较,验证了数值模拟结果具有较高的精确度。     

淬透型圆柱件热处理残余应力的数值模拟

对不同尺寸的小型圆柱件进行淬火过程的数值模拟,通过测量试验件的淬火残余应力验证模型的正确性。在此基础上,研究冷却速度、相变塑性、材料马氏体转变温度对淬火残余应力的影响,对淬火过程中工件内沿半径方向各点的残余应力随时间的变化规律及应力在横截面内的分布随时间的变化规律进行分析,讨论并总结形成均温淬透型圆柱件淬火残余应力的原因及规律。     

铝合金板淬火应力与框形零件变形的数值分析

在ABAQUS软件中模拟了2A12铝合金的淬火过程,进行了实际板材淬火和钻孔法应力测量试验,仿真所得板材表面应力值与实际测量结果误差约为10.1％～16.5％,且都具有对称分布的特点,说明通过淬火仿真获得的板材内应力分布与实际淬火相吻合.基于仿真的应力分布进行加工仿真,研究了单框零件相对板厚位置对加工变形的影响,提出了由板材加工框形零件的加工变形控制策略.     

对接焊铝合金板材残余应力的X射线测试

用X射线衍射法对对接焊LD10铝合金板材表面残余应力进行测试试验,对比半高宽法和抛物线法,得出残余应力分布情况,并对其进行分析.分析结果表明两种定峰方法所得应力测定值较接近,且抛物线法所得应力分布曲线在大多数情况下处于半高宽法所得曲线下方,即抛物线法所得拉应力值偏低,压应力值偏高.同时,半高宽法较抛物线法对衍射峰的重复性、稳定性、适应性要好,应力测定的准确度较高,且采用X射线衍射法测量残余应力分布数据可靠,是一种有效的应力测试方法.这些结论对LD10铝合金板材的焊接残余应力分布具有参考意义.     

异种铝合金电阻点焊接头全场残余应力研究

基于仪器化压入试验和有限元理论,建立考虑接头微区力学性能的热-电-力耦合的异种铝合金电阻点焊有限元模型,并用该模型模拟5083与7N01铝合金电阻点焊接头截面上的整体残余应力场分布。用金相显微镜、硬度测试仪和全释放应变法获得点焊接头的熔核形貌、硬度分布及上下表面的残余应力,探讨点焊前后微区力学性能变化对接头残余应力大小及分布的影响。试验结果表明,5083与7N01铝合金进行电阻点焊后,熔核和热影响区材料发生软化,其硬度和流动应力与7N01母材相比明显降低。模拟结果表明,接头微区力学性能变化对残余应力分布规律的影响较小,对残余应力的峰值影响较大,熔核处于三向拉应力状态且熔核心部的残余应力最大。考虑微区力学性能的有限元模型计算得到的残余应力与试验测试结果一致,证明模型的有效性。     

7050铝合金法兰盘表面淬火残余应力和拉伸断裂有限元分析

考虑7050铝合金材料的非线性力学性能、热物性参数,利用有限元方法对7050铝合金法兰盘零件表面进行淬火数值模拟。在获得残余应力的基础上,模拟不同热处理温度对法兰淬火后残余应力的影响。分析该过程中其残余应力与热处理温度之间的关系,结果表明法兰淬硬层残余应力与淬火温度基本呈线性增大关系。当淬火温度达到500℃时,其残余应力接近材料屈服极限。为选出7050铝合金合理热处理温度,为结构热处理提供理论基础。同时,建立Johnson-Cook本构函数的7050铝合金拉伸试样有限元模型,通过与已有文献进行对比,结果真实可靠,且J-C数值更易获得。     

铝合金7475已加工表面残余应力的数值模拟

为了揭示铝合金材料已加工表面残余应力的分布规律,建立了三维有限元模型对铝合金材料7475的切削加工过程进行了数值模拟,获得了铝合金材料7475已加工残余应力的分布规律,同时也研究了不同切削深度对已加工表面残余应力的影响规律。模拟结果表明：已加工表面层残余应力为拉应力,沿深度方向由拉应力逐渐过渡到压应力;而切削深度对铝合金7475已加工表面残余应力的影响较小。     

残余应力重分布引起的结构件铣削变形研究

航空铝合金结构件毛坯在成形过程中产生很大的残余应力,使得其在后续机械加工过程中极易发生翘曲变形,这已经成为国防武器快速开发和高效加工的瓶颈.采用有限元数值模拟技术,建立了航空铝合金板材残余应力释放引起加工变形的力学模型,分析了在7050T7451铝合金板材材料去除过程中残余应力释放引起的加工变形规律,并针对7050T7451隔框零件进行铣削加工变形实验研究,并与有限元模拟结果进行比较,验证了数值模拟结果具有较高的精确度.     

喷射成形沉积坯热应力及残余应力分析

利用有限元技术计算了沉积坯在生长形成过程及形成后的温度场,利用该温度场计算了沉积坯的瞬时热应力场和残余应力场,计算结果表明沉积坯在沉积的初始阶段冷却速度较大,沉积坯底部的残余应力和瞬时热应力最大。     

缸套压装中压头的设计

介绍了一种缸套压装设备的结构特点和工作原理，采用气缸自动上料，一次可同时压装4个缸套。确保了缸套与缸孔的同轴度。     

超声应力检测中应力常数的标定试验研究

利用应力常数标定系统对待标定试样施加载荷,测定两接收探头由于载荷变化引起的声时差变化,从而确定出材料的应力常数.对标定结果分析后表明,该标定系统操作方便,能快速得到被标定材料的应力常数,标定结果满足工程现场检测要求,可用于超声应力常数标定.     

残余应力对切削加工精度的影响及消除

探讨了机械制造过程中残余应力的形成原因及对机械零部件切削加工精度的影响,通过对车削、铣削等常用机加工过程中残余应力的形成以及对加工品质、使用寿命、失效形式的分析,有针对性地采取了有效措施,减小残余应力的产生,消除残余应力,从而改善加工品质,提高工件的切削精度和使用寿命。     

热切锯锯齿应力分析

针对热锯机锯片磨损较快，使用寿命过短等主要失效形式，为摸清失效机理，找出预防办法，进行了锯齿初始接触状态和稳定锯切状态下齿尖应力的理论分析和有限元研究，并且得到有意义的结果。     

振动时效消除床身铸件残余应力

介绍了用振动时效工艺消除床身铸件残余应力的方法并获得了明显的效果。     

柔性构架的动应力仿真研究

在 ANSYS 有限元分析软件中建立了转向架构架的柔性体模型,在 SIMPACK 多体动力学软件中建立了完整的车辆系统动力学模型,把 SIMPACK 中计算得到的构架载荷-时间历程引入 ANSYS 中得到构架各部位的应力分布以及关键部位的应力-时间历程,从而为构架的疲劳强度评估和疲劳寿命预测奠定了基础.这一方法不仅实现了有限元计算与多体动力学分析之间的有效结合,而且完成了多体系统动力学研究中刚体与柔性体之间的耦合,是构架设计新方法的尝试.     

挖掘机车门的三维应力分析计算

为了检验挖掘机车门的准确应力分布情况和便于检验应力集中区域。建立车门的简化模型．采用ANSYS软件在静态承载的工况下进行了有限元分析，明确了盈利集中区域及应力值。结果表明结构强度满足设计要求，为设计和检验提供有效的理论依据。     

应力松弛成形工艺稳健设计

针对热压罐升温速率波动导致的成形质量问题,提出基于容差模型和稳健ε-支持向量机的应力松弛成形工艺稳健设计方法,并给出一种改进的容差计算方法。该方法首先建立工艺参数优化数学模型,以塑性应变的导数为优化目标,以材料性能提升率为优化约束;建立优化目标响应曲面、优化约束响应曲面以及优化约束容差响应曲面,计算得优化约束容差并将其引入优化模型中;利用更新后的优化约束可以计算得到稳健的工艺可行域,最终在可行域内求解得到最佳工艺参数。分别采用原始工艺参数和优化工艺参数进行试验,在升温速率波动的影响下,采用优化工艺参数的试验件全部满足约束条件,而采用原始工艺参数的试验件中有30%不满足要求,验证了本文提出的工艺稳健设计方法的有效性和可靠性。     

浅谈扶手底座设计中的受力分析

扶手底座受力比较复杂,对扶手底座进行受力分析,验证扶选材和螺栓选用是否合格就很重要.通过对扶手底座45.方向和垂直方向施加2500kN的力,然后对其受力和螺栓的受力进行分析.在研究过程中,先应用有限元分析技术ANSYS对扶手底座的受力进行分析,验证它的的选材耐候刚是满足设计要求的,再应用螺栓理论对螺栓的抗拉强度、剪切强...