点焊薄壁构件受集中载荷或均布载荷作用时的翘曲扭转研究

基于点焊薄壁构件翘曲扭转理论，分析和研究点焊双帽箱型横截面薄壁构件中部有集中载荷和整个构件长度上有均匀分布载荷作用时的扭转变形特性。进行数值仿真发现，在构件中部受集中力偶作用时，扭转刚度比与载荷作用点有关，在集中力偶作用附近流过焊点的剪应力很小，并作用点左右两侧的剪应力方向相反；在整个构件长度上受均匀分布力偶作用时，只要两端不约束翘曲，扭转刚度比保持不变等。     

点焊双帽箱型截面薄壁构件焊点间隔变化时的翘曲扭转变形分析

以点焊箱型截面薄壁构件的翘曲扭转理论[1,2]为依据,分析和研究了点焊双帽箱型截面薄壁构件在焊点间隔发生变化时的翘曲扭转变形,引入“过渡区域”的概念,提出解析其扭转刚度和应力分布的计算方法,进行数值仿真。通过理论值、数值解以及实验值之间的比较,验证了该计算方法的合理性和计算结果的精度,得知完全满足工程实际的精度要求。此研究为解决实际车体结构的设计问题,具有有益的参考价值。     

异壁厚点焊箱形截面薄壁梁的局部翘曲和扭转刚度分析

针对在汽车车体结构中广泛使用的、具有不同壁厚（也即异壁厚）的单帽和双帽对口型点焊箱形截面薄壁构件进行一系列的研究.当点焊薄壁构件受到转矩作用时,把转矩在焊点处用置换剪力与置换力偶矩进行替换,然后对异壁厚构件的局部翘曲和扭转刚度特性进行详细研究分析.当对口型点焊薄壁构件为异壁厚时,为得到具有一定扭转刚度的点焊构件,其焊点间隔和板材厚度的选择范围比相同壁厚时具有较大的提高;当质量保持不变而只改变板材厚度时,可以得到不同扭转刚度的板材厚度最大值组合,它会随着翼缘板材的位置而变化.这些结论在实际工程中可以根据不同要求有选择地加以利用.     

双帽箱型点焊薄壁构件的局部翘曲分析

针对汽车上广泛使用的箱型点焊薄壁构件，研究在考虑焊点处的弹性特性基础上，对箱型点焊薄壁构件受扭矩时焊点处的局部翘曲变形进行分析研究，提出一种计算局部变形的近似方法。把扭矩转换成通过焊点的剪力，此剪力又由置换剪力和置换力偶矩代替，然后计算相应的局部翘曲。计算结果与运用平面薄板理论的平面应力问题和平面弯曲问题的弹性力学解之间具有较好的对应关系和精度。     

类椭圆截面吊臂的约束扭转特性研究

综合分析常见椭圆截面和大圆角矩形截面大吨位起重机吊臂结构力学性能,提出了一种类椭圆截面起重机吊臂结构。根据吊臂旋转平面受力状态,可将基本臂简化为闭口曲边截面悬臂薄壁梁力学模型。然后基于乌曼斯基理论,推导了该力学模型的约束扭转特性计算公式。并基于MSC.PATRAN/NASTRAN有限元数值分析验证了理论计算公式的正确性。通过算例分析,获取了一类椭圆截面吊臂的约束扭转翘曲正应力和翘曲位移等重要分析参数。研究表明,推导的理论公式可为类椭圆起重机吊臂的约束扭转分析提供一种简便可行的计算方法。     

扭转梁扭转刚度的理论计算方法研究

基于约束扭转理论对汽车后扭转梁的扭转刚度进行了计算,并采用线刚度,即单位外力作用下的轮心位移作为评价指标。在横梁几乎提供全部刚度的前提下,根据受力分析和几何关系,得到了横梁所受扭转力矩和轮心位移的计算公式。总结了典型的横梁截面形式,并给出了常用的扭转截面常数算式,针对简化后的主梁截面,利用薄壁结构力学推导了翘曲截面常数的计算公式。根据薄壁件的约束扭转理论,对主梁端面扭转角进行了推导,从而得出了不带扭杆扭转梁的刚度计算公式,并推广到了带扭杆的扭转梁,且对各个因子的影响程度进行了对比。和试验结果相比,考虑约束扭转时的计算结果与测量值的偏差在7.4%~10.4%之间,远优于考虑自由扭转时的计算结果。在零件概念设计阶段,利用扭转梁的外阔尺寸参数和截面特性参数,可以尽早地预测设计结果,显著缩短开发周期。     

基于Moldflow的薄壁件翘曲变形研究

翘曲变形是注塑件的主要缺陷,利用电器后盖对薄壁成型工艺进行研究。采用Moldflow软件对塑件成型过程进行数值模拟,研究了保压压力、塑件材料对注塑件翘曲变形的影响。对薄壁注塑件的数值仿真模拟结果进行统计分析,并且对影响注塑翘曲变形量的工艺参数进行综合分析,得到最优的工艺参数组合。研究结果表明:最佳的工艺参数组合可以使得塑件翘曲量变得最小。     

考虑翘曲影响的Bernoulli-Euler薄壁梁的弯扭耦合振动

通过直接求解均匀薄壁梁单元弯扭耦合振动的运动偏微分方程，推导其自由振动时的精确动态传递矩阵。采用考虑翘曲影响的Bernoulli-Euler梁理论，且假定薄壁梁单元的横截面是单对称的。动态传递矩阵可以用于计算薄壁梁集合体的精确固有频率和模态形状。针对两个薄壁梁算例，采用自动Muller法和结合频率扫描法的二分法求解频率特征方程，并讨论翘曲刚度对弯扭耦合：Bernoulli-Euler薄壁梁固有频率的影响。数值结果验证了本文方法的精确性和有效性，并指出翘曲刚度可以显著改变薄壁开口截面梁的固有频率。     

铝合金薄壁件的点焊及表面处理工艺研究

针对LF2 1防锈铝薄壁件 ,选择合适的表面处理工艺方法、工艺规范 ,使表面处理后的膜层耐腐蚀性能满足要求、表面电阻特性适应后续的点焊要求 ,并经点焊试验后检测表明 ,点焊前表面经化学导电氧化处理 ,表面略带彩虹色 ,耐蚀性能比较好 ,点焊过程稳定 ,无喷溅现象 ,焊点牢固 ,质量可靠     

基于变形补偿法研究汽车薄壁塑件的翘曲变形研究

翘曲变形是指注塑制品的形状变形和不均匀翘曲.随着塑料工业的发展,尤其是电子信息工业的发展,对塑料制品的外形和实用性的要求越来越高.例如,手机或掌上电脑等注塑件的变形一直是模具公司面临的主要问题,人们对塑料零件的要求越来越高,汽车注塑薄壳产品由于翘曲变形而产生的形状偏差将严重影响产品质量.该过程的特点是多个参数与时间相互...     

车削大型薄壁类零件时变形分析与解决

大型薄壁类零件刚性差、强度弱,在加工中极容易变形,使零件的形位误差增大,不易保证零件的加工质量。在车削过程中对薄壁零件的装夹、刀具的合理选用、切削用量的选择,分别进行了阐述,为确保加工质量,提供了理论依据。     

减振器阻尼对扭力梁疲劳寿命的影响

为了研究减振器阻尼对扭力梁疲劳寿命的影响,建立了扭力梁有限元模型以及刚柔耦合整车模型。通过试验采集强化路面道路载荷谱作为整车模型的输入激励,仿真得到疲劳寿命分析所需文件,利用模态应力恢复法对扭力梁进行疲劳寿命分析,并通过扭力梁耐久性台架试验证明了仿真模型与疲劳寿命分析方法的准确性。仿真得到了不同阻尼系数下的扭力梁疲劳寿命分布云图以及最小疲劳寿命循环数,分析结果总结出了减振器阻尼大小对扭力梁本体疲劳寿命的影响规律。     

扭转梁半独立悬架结构设计研究

针对A0和A级车常用的拖曳臂式扭转梁半独立悬架,论述了扭转梁半独立悬架开发设计流程及扭转梁的结构设计要点,主要涉及扭转梁剪切中心计算、扭转梁刚度计算和横梁截面结构参数设计等方面,可以有效地指导扭转梁半独立悬架的正向开发设计工作,有利于指导扭转梁的前期结构开发设计及其在设计过程中的改进工作。     

基于新型梁单元模型的薄壁弯梁耐撞性优化

以矩形截面Z型薄壁弯梁为例,引入新型梁单元参数化模型建模方法,通过对薄壁梁进行碰撞分析提取了塑性铰的弯曲刚度特性曲线,将参数化后的弯曲刚度特性曲线赋予梁单元简化模型,实现了梁单元模型对壳单元模型的等效替代。在此基础上,应用均匀拉丁方试验设计方法,选取一定数量的参数样本点,建立了设计变量与弯曲刚度曲线参数之间的响应面近似模型,并采用连续二次规划的优化算法对梁单元模型进行了耐撞性优化。结果表明,采用新型梁单元简化模型代替详细的壳单元模型进行优化分析是可行的。     

大倾斜角薄壁结构激光近净成形实验研究

针对复杂装备零件的快速成形及修复问题,提出了一种在激光束与垂直方向之间设置预设夹角的方法,开展了不同预设夹角下无支撑倾斜薄壁结构的成形实验,研究了倾斜薄壁结构的大角度成形机理,给出了预设夹角范围的选择依据,以实现无支撑大倾斜角薄壁结构的成形。研究结果表明:成形过程中无支撑熔融粉末发生坍塌是导致最终成形结构形貌及角度成形精度不高的主要原因;当设定的预设夹角使得激光束与倾斜薄壁结构之间的夹角小于30°时,成形得到的无支撑倾斜薄壁结构形貌良好且实际倾斜角度与设计角度较吻合。给定工艺条件下,采用预设夹角的方式,最终成形得到了倾斜角度约为60°的倾斜薄壁结构,突破了激光近净成形方法成形无支撑倾斜薄壁结构的倾斜极限,成功获得了三元叶片样件。     

高温螺栓-法兰连接用弹性垫圈刚度设计

采用有限元法对弹性垫圈轴向载荷下的变形规律进行了研究，并以此为依据．提出了利用变形协调分析对高温螺栓-法兰连接中弹性垫圈刚度进行设计计算的方法。     

薄壁叶片精密加工装夹方案设计与优化

针对航空发动机薄壁叶片刚性弱、加工工艺性差、加工过程中易发生弹性变形等问题,提出了无预载荷、有轴向拉压载荷的装夹方案,分析了3种装夹方案中的弯曲和扭转变形,建立了叶片的弯扭组合变形数学模型。通过对叶片弯扭组合变形数学模型的分析,得出了3种装夹方案下叶片几何尺寸与叶片加工变形位置的关系,以及拉压载荷对叶片加工变形的影响规律。     

弹性耦合对大挠度柔性梁变形影响的分析

考虑了梁纵向、横向和侧向三个方向的位移耦合项,利用Green-Lagrange应变张量建立了梁在大挠度、大转动、小应变条件下的应变-位移关系,并根据Hamilton原理得到了梁运动的有限元方程,研究了静力情况下弹性耦合对柔性梁横向、侧向位移及扭转角的影响。数值结果表明:弹性耦合作用使柔性梁的横向位移变大,侧向位移变小并产生扭转角位移;有限元计算结果与实验数据有很好的一致性;较主曲率变换方法计算结果更为准确。     

航空薄壁件加工动态特性及控制

薄壁件广泛应用在航空航天领域,然而由于薄壁件刚度较低,加工过程中容易产生振动,因此加工质量很难保证。本文建立薄壁件加工过程的力学模型,并得出刚度是影响其质量的主要原因;针对薄壁件刚度较低的特性,提出一种应用水射流辅助支撑薄壁件切削加工的新型方法,该方法可以有效提高薄壁件的加工刚度,减小薄壁件加工过程中产生的振动变形误差。     

弱刚性薄壁工件车削工艺方案的研究

在薄壁类工件加工中,工件的装夹、切削变形、刚性不足等都是加工中常见的技术难题。对于刚性不能满足加工要求的弱刚性薄壁工件,常用专用夹具作为支撑工装。但在小批量生产和单件生产时,定制专用夹具成本太高。针对该类情况,提出用油泥作为薄壁工件内腔支撑材料,提高薄壁工件的系统刚性。经过实验证明,油泥填充支撑可以很好地替代专用夹具支撑,而且油泥填充支撑还具有可重复利用、不受工件内腔轮廓限制等优点,可大大降低成产成本,对企业生产有一定的指导意义。