基于DEFORM的花键冷滚轧成形动态仿真研究

通过冷滚轧渐开线花键轴毛坯直径的计算,并借助于DEFORM软件对冷滚轧过程进行仿真,得到了冷滚轧成形过程的应力应变分布规律.分析连续加工时对齿形的影响因素,为实际加工时滚轧方法选用、滚轧速度设定以及滚轧轮安装角度选取提供了理论依据.     

新型中梁钢热轧过程有限元模拟

利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA,对热轧热弯轧制新型中梁型钢进行了有限元模拟。详细介绍了有限元模型建立,模拟基本参数,网格的划分。在模拟过程中应用质量放缩,沙漏控制技术,得到了各道次轧件变形结果及应力应变场,对轧件的变形和变形区应力、应变场进行了深入分析。为轧制理论的深入研究提供了一个非常有效的工具。     

花键轴冷滚轧运动的数学模型研究与应用

现有的花键轴加工方法大都采用花键轴铣床,其加工效率和加工精度低,并且加工出来的花键轴表而质量较差,使用寿命短。花键轴冷滚轧是一种少无切屑、高效率、高质量的生产方法,与传统的切削加工方法相比不仅加工效率高,而且能改善加工表而金属组织,使其表面质量得到较大的提高,产品使用寿命也得以延长。这一高效率、高精度的生产方式在发达国家已成功地应用于企业生产中,如瑞士GROB公司已开发生产出冷滚轧设备,并具有一套完整的生产工艺和滚轮的设计制造技术。     

集团装药浅层水中爆炸数值模拟技术

探索了基于ANSYS／LS-DYNA进行集团装药浅层水中爆炸数值模拟的建模-求解-后处理过程，通过计算，对压力时程图、冲击波传播过程、水底变形形态进行了探讨，发展了水中爆炸问题研究的一种新手段。     

NGW型行星齿轮有限元接触仿真分析

以齿轮齿廓渐开线方程式为基础,根据重型载货汽车轮边减速器的行星齿轮结构以及受载特点,建立了行星齿轮结构的三维有限元模型和齿轮啮合模型、行星齿轮运动学模型,并进一步探讨了齿轮动态接触碰撞过程中齿轮应力的产生机理。为该类行星齿轮结构的设计和分析提供了理论依据。     

裂隙岩体爆破数值模拟研究

岩体的裂隙常常会影响爆破效果。为探明竖直裂隙对岩体爆破效果的影响,采用有限元分析软件ANSYS/LS－DYNA分别模拟了无裂隙岩体、竖直闭合裂隙岩体(裂隙间距为40,60 cm)、张开度为0.5单元竖直充填裂隙岩体(裂隙间距为40,60 cm),对其有效应力等值线图、有效应力时间历程曲线、损伤范围进行分析。结果表明：相比于完整岩体,无论是闭合裂隙还是充填裂隙,在同时刻的有效应力作用范围均有显著的下降;相对于无裂隙岩体充填裂隙爆破损伤范围减小了40 cm,损伤范围降低了20％;闭合裂隙相对于充填裂隙应力减少的慢些,爆破损伤范围相对无裂隙岩体减小了0~40 cm,损伤范围降低了0％~20％。     

单自由面无限岩体中深孔微差爆破数值模拟

采用大型动力有限元程序ANSYS/LS-DYNA及ALE算法,对单自由面无限岩体中深孔微差爆破进行了数值模拟。结果表明,数值模拟能进行爆破有效应力的时程分析、爆破应力波传播的直观演示、客观反映爆破破岩的动态过程等,模拟结果可为爆破设计提供参考。     

烟囱爆破方案的数值模拟

介绍了烟囱爆破拆除数值模拟的基本原理和基本方法,利用ANSYS/LS-DYNA大型非线性有限元程序模拟烟囱的爆破拆除方案并进行分析对比研究。模拟过程和对比分析结果与其它文献的理论分析非常接近,指出在条件允许情况下,优先考虑定向倒塌,再选择折叠倾倒和原地坍塌等其他爆破方案。     

露天煤矿高台阶爆破装药结构数值模拟分析

为优化露天煤矿高台阶爆破装药结构,对现有高台阶爆破装药结构进行调查,结合矿区的地质特征、岩体构造、岩石的物理力学特性及装载设备等方面,分析得出不同的方案。根据理论分析结果,采用ANSYS/LS-DYNA软件进行爆破数值模拟。结果表明,高台阶爆破采用空气间隔装药优于连续装药,取得较高的经济效益。     

2A12铝合金锻件成形的有限元模拟

针对2A12铝合金锻件, 设计了3组锻造成形模具, 基于DEFORM-3D软件, 对2A12铝合金在3组模具中的成形过程进行了数值模拟。结果表明, 相比于小锥度模具, 大锥度过渡的模具结构可以显著降低成形载荷, 并使锻件流线分布更合理; 适当增大下端模孔孔径, 可进一步降低成形载荷, 减少模孔磨损。采用优选的模具进行工程试验, 顺利试制出合格锻件, 验证了数值模拟的可靠性。     

基于ANSYS/LS-DYNA的两种起爆方式的效果比较

采用非线性动力分析软件ANSYS/LS-DYNA,分别模拟了瞬时起爆和延期起爆两种起爆方式,观察各自的爆破过程,进行特征参数的爆破效果对比。结合工程实践,从而验证了延期爆破在理论和实践上的优越性。     

薄板非轴对称拉深成形的有限元模拟研究

阐述了薄板拉深成形有限元模拟的基本理论及关键技术,对非轴对称拉深成形的典型零件—矩形盒进行了成形模拟,分析了材料流动规律和应力应变状态,并着重分析了板坯形状对矩形盒成形性的影响。     

利用数值模拟技术优化光面爆破炮孔间距

利用西石门铁矿的基本岩体力学特性,通过有限元数值模拟软件ANSYS/LS-DYNA对光面爆破周边眼的耦合装药爆破过程进行模拟,在能对岩石正常崩落的同时尽可能减小对围岩的扰动,得出了较为合理的周边眼的炮孔间距为0.6 m,提高了光面爆破的效率。     

地应力对岩体爆破影响的数值模拟

将无限大岩体内柱状药包爆破简化为平面应变问题,基于双线性随动硬化屈服理论,采用ANSYS/ LS-DYNA对爆破过程进行模拟,研究垂直炮孔方向的双向地应力场对裂纹扩展规律的影响。模拟结果表明：双向等压下,裂纹区形状为圆形,其面积随地应力增大而非线性减小,但裂纹密度增大,给出了裂纹区面积与压应力之间的定量关系;而双向不等压情况下,裂纹区形状为近似椭圆形,长轴出现在较大压应力作用方向,短轴出现在较小压应力作用方向,在较小压应力不变的情况下,随着较大压应力增大,长轴先增大后减小,短轴减小,裂纹区面积先增加后减小,呈非单调变化。     

基于Simufact轴承内圈辗压成形有限元模拟仿真

针对轴承内圈综合力学性能及疲劳特性要求较高等问题,以深沟球轴承内圈为研究对象,对其辗压成形原理进行分析;运用专业有限元软件Simufact建立其连辗压成形有限元模拟仿真模型,对其在不成形率下的等效应力、等效应变变化规律及不同辗压成形工艺参数下的等效应力、等效应变变化规律进行仿真分析。有限元模拟仿真结果表明:随着辗压成形率增加,等效应力及应变呈现逐渐增加的趋势,且在不同的成形率下,等效应力、应变大小及分布位置不同;随着辗压温度及进给速度的增加,等效应力及应变呈现逐渐减小的趋势;随着摩擦因数的增加,等效应力及等效应变都呈现先减小后增加的趋势;该研究为轴承内圈辗压成形模具设计和工艺参数优化提供了理论依据。     

水耦合装药下爆炸应力波传播规律的数值模拟

利用ANSYS/LS-DYNA软件对爆炸应力波传播规律在炮孔水耦合装药不同耦合系数条件下模拟研究,并对所得到的模拟结果数据进行拟合分析,得到了4种炮孔水耦合装药条件下爆炸应力波峰值随传播距离衰减的指数α,并得到在爆破水耦合装药下最佳的不耦合系数为2.6。     

近距离爆破对隧道衬砌影响的数值模拟研究

采用ANSYS/LS-DYNA对近距离爆破对隧道的影响进行了数值模拟,并将数值计算速度峰值结果与现场监测结果回归公式计算结果进行比较分析。结果表明：数值计算得到的速度峰值结果和回归公式计算结果吻合较好,采石场的爆破施工对隧道衬砌的安全不会产生不利的影响,数值模拟在研究爆破震动对衬砌的影响是可行的。     

特种碟簧的变形研究

对一种外面包有橡胶模的特种碟簧的变形进行了研究。对特种叠合碟簧进行试验测试,将测试结果和普通碟簧的试验结果进行比较,发现了橡胶膜对碟簧变形的影响程度。用有限元软件LS-DYNA对特种碟簧的非线性变形进行数值模拟,得到特种碟簧的载荷变形关系曲线,将结果和试验值进行比较,看出这种方法计算的结果和试验值基本符合。     

不耦合装药条件下煤层爆破效应数值模拟研究

为了解决露天矿煤层爆破所带来的末煤率高的问题,提高矿山的经济效益,研究了采用不耦合装药代替连续装药结构;通过ANSYS/LS-DYNA软件构建了不耦合系数为1.0、1.2、1.4、1.6、1.8这5个模型进行分析。结果表明：随着不耦合系数的增大,炮孔底部压应力逐渐减小,且减小的速率呈现先增大,后减小,再增大的趋势;采用不耦合装药方法,可解决煤层爆破过度破坏的问题。