滑动式连续拉拔配模设计的新理论

本文分析了传统的滑动式连续拉拔配模设计理论的存在问题,提出了＂线速增量大于盘速增量＂作为配模设计的新理论,并论证了其可靠性。文中还对该理论的应用作了举例。     

2A12铝合金圆管分流模热挤压过程数值模拟

运用DEFORM-3D有限元软件,对高强度2A12铝合金圆形管材分流挤压工艺过程进行数值模拟,分析挤压过程中材料流动挤压力、应力场和温度场分布以及模具出口处金属流速的分布情况.结果表明:2A12铝合金坯料在经过工作带时,温度上升约50℃,最高温度524℃.挤压杆速度超过5 mm/s时出现管材向内卷曲及竹节管现象;坯料温度在470℃时,管材内表面至外表面应力分布最均匀,管材表面质量最好.确定2A12铝合金圆管最佳挤压工艺参数为挤压杆速度5 mm/s,坯料温度470℃,模具温度450℃.     

90°弯曲圆管内流动数值模拟

为验证数值模拟方法对于边界形状复杂流场的适用性,应用湍流大涡模拟方法对90°弯曲圆管内流动进行了数值模拟．采用Taylor-Galerkin有限元法求解．数值计算的结果与实验结果吻合较好．表明大涡模拟方法适用于边界形状复杂,存在各向异性的大尺度涡的流动仿真．     

板料拉延成形的数值模拟与网格试验法

为了对板料拉延进行缺陷预测,在分析板料成形数值模拟和网格试验技术的基础上,采用数值模拟进行拉延成形分析,以及网格试验法进行成形缺陷成因判断,并将两者综合应用进行拉延成形缺陷预测和工艺优化的实例中.     

管材无凹模冲孔数值模拟与实验研究

利用DEFORM-3D软件对管材无凹模冲孔进行了一系列有限元模拟，根据模拟得到的数据建立了数学模型，定量分析了管材无凹模冲孔时凹坑变形量的大小与钢管的直径、孔的大小、壁厚、材质和模具设计等工艺设计参数之间的关系，再根据实验测量值，修正了模拟偏差，得到了无凹模冲孔凹坑变形量与成形参数之间的数学公式，     

钢锭模在铸锭过程中温度场的计算机数值模拟

将计算机数值模拟技术应用于我国钢锭模结构的基础研究中，提出了钢锭—钢锭模—环境这一特殊传热系统的物理模型，采用了外节点、直接差分法建立了温度场模拟的数理模型，编制了模拟软件，进行了钢锭模温度场数值模拟，模拟结果与文献的实测结果吻合的较好。根据温度场的模拟结果，提出了钢锭模的合理结构模式。     

钢锭模在铸锭过程中温度场的计算机数值模拟

将计算机数值模拟技术应用于我国钢锭模结构的基础研究中，提出了钢锭－钢锭模－环境这一特殊传热系统的物理模型，采用了外节点直接差分法建立了温度场模拟的数理模型，偏制了模拟软件，进行了钢锭模温度场数值模拟，模拟结果与文献的实测结果吻合的较好。根据温度场的模拟结果，提出了钢锭模的合理结构模式。     

燃油锅炉配风器流动特性数值模拟研究

采用κ-ε模型,对配风器内回流区分布特性进行CFD模拟研究,以优化配风器结构,达到最优回流区分布.研究结果表明:入口角度减小,回流区尺寸减小,配风器沿程压损减小;入口速度降低,回流区尺寸减小,配风器沿程压损减小;压力增大,回流区尺寸增大,压损增大;流场温度增大,回流区增大,压损减小.     

薄壁管无模内高压成形的实验研究与数值模拟

针对内压和轴压共同作用下的薄壁管无模内高压成形及加载控制稳定性问题进行了实验及数值模拟。实验结果表明,适度的起皱有助于提高薄壁管内高压成形的成形极限。有限元数值模拟证明,在轴压偏高而内压相对偏低的情况下,降低内压的增长率有助于抑制起皱的发展。出于对控制实现的考虑,有必要将内压轴压的匹配关系转换为内压轴向压缩位移的匹配关系。     

燃煤电厂圆钢煤斗设计浅析

选用空间分析性能较好的有限元软件Midas对圆钢煤斗进行分析.通过对某燃煤火电厂圆钢煤斗有限元分析,发现浅仓圆钢煤斗表现出的一些现象.在满载工作状态下,浅仓煤斗总是在支撑面上下各1m左右的面层达到应力集中,同时该两处面层的变形量最大,笔者称为柔弱层,在设计施工时应重点防护.越远离柔弱层,构件越表现出弹性性质,可适当加大加劲约束间距.     

Die design for cold precision forging of bevel gear based on finite element method

The finite element analysis (FEA) software Ansys was employed to study the stress state of the dies of both plane and non-plane parting face structures with uniform interference and the die of plane parting face structure with non-uniform interference. Considering the symmetry of the die, a half gear tooth model of the two-ring assembled die with 2.5 GPa inner pressure was constructed. Four paths were defined to investigate the stress state at the bottom corner of the die where stress concentration was serious. FEA results show that the change of parting face from non-plane to plane can greatly reduce the stress at the teeth tips of the die so that the tip fracture is avoided. The interference structure of the die is the most important influencing factor for the stress concentration at the bottom corner. When non-uniform interference is adopted the first principal stress at the corner on the defined paths of the die is much lower than that with uniform interference. The bottom hole radius is another important influencing factor for the corner stress concentration. The first principal stress at the corner of the plane parting face die with non-uniform interference is reduced from 2.3 to 1.9 GPa when the hole radius increases from 12.5 to 16.0 mm. The optimization of the die structure increases the life of the die from 100 to 6 000 hits. Foundation item: Project(2006BAF04B06) supported by the National Key Technology R & D Program of China; Project(2005AA101B19) supported by the Key Technology R & D Program of Hubei Province, China     

不同厚度钢筋混凝土筏板基础的温度应力仿真

利用有限元软件ANSYS对4种不同厚度钢筋混凝土筏板基础的水化热温度场及温度应力进行了仿真,给出了具有代表性节点的温度及应力变化曲线,在分析筏板厚度对温度应力影响的基础上,提出了控制混凝土温度应力的相关建议．     

基于导重法的叉车门架轻量化设计

针对大型复杂机械设计余量过大的现象,采用导重法和灵敏度计算相结合的集成优化法对某型号内燃叉车的门架结构进行全局轻量化设计. 推导强度、刚度等多性态约束条件,搭建导重法单目标、多性态约束优化模型,利用Lamker算法求解Kuhn-Tucker乘子;灵敏度计算采用带有经典误差修正项的半解析法（ESA）,引入单元误差修正项,消除刚体转动位移带来的误差;结合导重法,解决了容重和导重难以求解的问题. 利用有限元法,对优化后的门架结构进行强度和刚度校核. 结果表明,采用导重法和灵敏度计算相结合的集成优化法效果显著,使得叉车门架质量降低18.21%,优化后的门架强度和刚度满足设计要求.     

Stress field analysis of extra-height forging die using finite element method

ＴｈｅｅｘｔｒａｈｅｉｇｈｔｆｏｒｇｉｎｇｄｉｅｉｎＳｏｕｔｈｅｗｅｓｔＡｌｕｍｉｎｉｕｍＦａｂｒｉｃａｔｉｏｎＰｌａｎｔｉｓａｓｐｅｃｉａｌｄｉｅｆｏｒｍａｋｉｎｇａｒｍａｍｅｎｔａｎｄｓｐｅｃｉａｌｃｉｖｉｌｐｒｏｄｕｃｔｓｉｎＣｈｉｎａ．Ａ...     

A numerical method based on probability theory

1　INTRODUCTIONAprobabilisticcomputingmethodfora 3 dimension alDirichlet problemwasproposedin Ref.[1].ItisknownthatneitherfiniteelementmethodnordifferencemethodcansolvetheDirichletproblemsoverdomainswithcomplexboundaries.Howeveraccordingtothechar acteristicsofBrownianfamilywithdriftandsomeotherprobabilistictheoryamethodwhichcansolvethemeasilyisobtained .Hencethismethodcanbeappliedtomanyphysicalproblems.Moreover,whenweonlywanttokownthevalueofthesolutiononseveralpointsinthedo main ,themet…     

基于数值仿真的可逆流体转换器的优化设计方法

为得到可逆流体转换器(RFD)喷嘴型式及锥角、对称关系、吸水室型式等结构关系的优化结果,采用三维定常流数值模拟对RFD进行了计算,计算结果表明RFD最佳结构型式及参数为:柱形吸水室、对称喷嘴两阶段扩散型式,下喷嘴扩散角β小于5°～6°,相对嘴间距Lc/dt=0.8～1.1;压冲阶段,RFD有微量引射或无引射时水力效率最高,锥形喷嘴在各阶段均表现出较大的过流流量.与实验结果进行对比,验证了数值方法的可靠性,说明采用定常流方法进行非定常状态下的工作元件结构设计,可以作为工程应用RFD的优化设计方法.     

遗传算法的超大跨度充气结构设计优化

为了提高超大跨度充气结构设计水平和研发效率,用遗传算法和有限元分析相结合的优化方法进行了超大跨度充气结构设计优化．应用ABAQUS有限元分析软件建立了充气结构有限元模型并进行计算分析,采用遗传算法进行优化,经繁殖和进化后获得最优解.分析结果可知,最优解蒙皮材料应力分布基本均匀,结构各附件平均应力水平较高,具有较高的材料利用率,结构整体质量为3 928 kg．根据最优解进行了样件加工测试,在所有工况下充气结构均可安全工作,旋翼翼梢处最小水平安全距离1.09 m,最小垂直安全距离1.67 m,与有限元分析结果基本一致．测试结果与分析结果基本一致,优化方案能够满足运用要求,验证了该优化方法是有效的．     

有限元-模拟电荷混合法在静电场数值分析中的应用

把有限元和模拟电荷两种数值计算方法组合起来构成有限元－模拟电荷混合法,并运用此方法对静电场进行计算,有限元－模拟电荷混合法能充分发挥两种方法各自的优点,弥补各自的缺点,从理论上推导出了有限元－模拟电荷混合法的系数矩阵和矩阵方程,并以一个实际电场结构主计算对象,采用有限元－模拟电荷法对其静电场分布进行了数值分析,结果表明这一方法的采用对于解决具有多种介质无界场域的电场计算问题是非常有利的,并且可获得较谪的计算精度。     

Relationship between rectification moment and angle of shield based on numerical simulation

The finite element method is used to simulate the rectification process of shield machine, to study the relationship between rectification moment and angle and to explore the influence laws of different soil parameters and buried depth on rectification moment. It is hoped that the reference value of rectification moment can be offered to operator, and theoretical foundation can be laid for future automatic rectification technology. The results show that the rectification moment and angle generally exhibit good linear behavior in clay layers with different soil parameters or buried depths, and then the concept of rectification coefficient, that is, the ratio of rectification angle to rectification moment, is proposed; different soil parameters and buried depths have different influences on rectification coefficient, in which elastic modulus has great influence but others have little influences; the simulations of rectification process are preformed in clay layers with different elastic modulus, and fitting results show that elastic modulus and rectification coefficient present the quadratic function relation.