非线性有限元软件 MSC.Marc 及其在轴承分析中的应用

介绍了Marc软件的特点、非线性分析功能及其在接触问题上的应用,并将其应用于圆柱滚子轴承的接触分析。     

基于MSC.Marc接口的机织物悬垂屈曲数值模拟

利用MSC.Marc软件良好的开放性语言接口,引入机织物的细观力学本构模型,建立完整的适合进行机织物悬垂屈曲模拟的数值分析方法模型,模拟机织物在自重作用下的悬垂及屈曲.与目前研究者将机织物看作是正交异性的连续体不同,该本构模型能更好地描述机织物由其特有细观机织结构所具有的某些力学性质.应用该本构模型,采用大变形曲壳单元,对机织物的悬垂屈曲进行数值模拟,分析机织物面内的压缩模量在屈曲分析中的重要作用,并给出机织物变形的动态过程模拟.试验结果表明,采用该本构模型显著提高了机织物悬垂屈曲的数值模拟精度.研究成果为服装CAD中"试衣系统"的研制提供了理论和技术基础.     

基于Marc二次开发技术的板带轧制过程模拟

借助Python语言和Marc的良好交互性,利用Marc的二次开发功能,建立了板带轧制过程的有限元分析模型,并利用该模型模拟了二辊轧机冷轧板带过程,模拟结果与实验结果比较符合.     

三角形摩擦块粉末压制模拟分析

三角形摩擦块在压制过程中出现裂纹、掉角等缺陷,严重影响压坯的使用性能。采用MSCMarc软件对三角形铜基粉末冶金摩擦块的压制过程进行有限元模拟分析,研究压制方式、摩擦因数、保压时间等参数对摩擦块的应力及相对密度分布的影响。结果表明：与单向压制方式相比,双向压制制备的粉末压坯相对密度较大,密度均匀性好;摩擦因数对摩擦块相对密度和等效应力分布的影响较大,摩擦因数越小,摩擦块密度均匀性越好,等效应力越小且分布越均匀,而保压时间对摩擦块相对密度和等效应力分布的影响较小。对原压制工艺进行改进,提出较为经济实用的压制工艺方案。     

用MSC.SuperForge对锥形板镦粗工艺的数值模拟

利用MSC.SuperForge软件,针对锥形板镦粗工艺进行数值模拟,并结合物理实验结果加以分析,得到锥形板镦粗时的变形规律,为生产现场中确定毛坯尺寸、制定成形工艺参数提供依据;对数值模拟结果和实际结果进行验证,证明数值模拟的精准性.     

轿车等速万向节星形套冷挤压成型过程有限元模拟

采用大型有限元软件MSC.Marc对轿车等速万向节星形套冷挤压成型过程进行了有限元数值模拟,详细讨论了有关数值模拟技术问题,得出了挤压力在加载过程中的变化曲线、工件随时间变化的温度场分布云图、工件等效塑性应变云图及模具内圈的应力分布云图,较好地解释了模具疲劳破坏的原因.研究结果有助于对轿车等速万向节星形套成型工艺及模具结构进行优化设计.     

基于MSC.NASTRAN的制动器结构优化有限元分析

利用SolidWorks2014建立原制动器的三维模型,导入MSC.Nastran,施加边界条件,进行有限元分析,根据其应力应变的分析结果,进行优化改进,建立优化改进后的制动器三维模型,对该三维模型进行有限元分析,确定最终优化设计方案.经过优化设计,既减轻了产品质量,又增加了制动器刚性,减小了应力集中,已交付客户使用3...     

张力在轧制过程中对轧制力影响的有限元模拟

轧制张力是冷轧带钢生产过程中非常重要而且必须严格控制的参数,研究轧制张力可以为企业生产实践提供理论依据。采用有限元显式动力学分析软件ANSYS/LS-DYNA建立三维实体模型,并模拟分别改变前张力和后张力板带的轧制过程。通过分析轧制过程中轧制力以及轧制后板形的变化,得出结论:张力的变化可以显著改变轧制压力,后张力对轧制力的影响幅度要大于前张力。     

有限元软件Marc菜单的自定义

分析Marc有限元软件的菜单结构,实现对菜单文件的修改,使其显示中文菜单,以使软件用户界面对用户友好.     

特厚板多层多道焊的Marc有限元模拟

厚板焊接残余应力场的影响因素众多,变化复杂,其应力分布模型的研究是此领域的难点之一,有关的试验样本尚不多见。以两块100 mm的厚板焊接为研究对象,试验模型材质为A105钢,采用埋弧焊,进行多道焊接。采用试验测量和MSC.Marc有限元模拟相结合的方法,对100 mm特厚板多层多道焊的残余应力进行对比分析研究,给出上表面横向残余应力和纵向残余应力以及厚度方向残余应力的分布曲线。有限元计算结果与试验测量结果吻合较好,证明该有限元模型的合理性。特别地,厚度方向残余应力可以通过有限元模型计算得出,解决了实际工程中厚板内部应力难得出的问题,为进一步研究特厚板焊接残余应力提供参考依据。     

基于MSC.Marc的多道焊数值模拟

桥梁和船舶制造业一直受到焊接残余应力和变形所导致的生产费用提高、延误工期问题的困扰，研究焊接残余应力和变形具有重要的工程实际意义。本文利用有限元分析软件MSC．Marc对平板对接多道焊进行了实时三维数值模拟，得到了焊接温度场、焊后残余应力分布以及变形，并对模拟计算结果进行了定性分析。     

MSC.Marc在流场分析中的应用

介绍了MSC.Marc在流场分析中的应用方法,并利用MSC.Marc分析了流体绕障碍物流动时的流场分布以及圆锥阀内的流场分布,对于优化流体机械的流场结构形式提供了可靠依据.     

基于GAP单元的滚动轴承应力分析

利用有限元分析软件MSC.Marc/Mentat对某一滚动轴承进行有限元分析,采用GAP单元代替滚动体模拟轴承内外圈间的接触,在某组载荷工况下,计算该简化模型的应力结果;在同组工况下,对比实体轴承模型与GAP单元简化模型的有限元分析结果,对比各自的最大应力值;同时用理论计算方法计算轴承在相同工况下的最大应力值,来验证有限元结果的正确性.结果表明:GAP单元可以有效的模拟滚动轴承内外圈之间的接触,从而为滚动轴承建模及与轴承连接的组合件之间的建模提供了一种简便且有效的方法.     

铝热精轧轧制区温度场三维有限元模拟

根据某铝热连轧厂生产线实际结构参数和工艺参数,应用弹塑性有限元法,考虑轧件金属塑性变形热、摩擦热、界面接触热导等对轧件和轧辊传热的影响,运用大型通用有限元分析软件MSC.Marc建立了铝热连轧精轧机组F2机架的热力耦合三维有限元仿真模型.通过分析轧件温度场的分布规律,为更好地控制轧件的温度分布、提高产品的质量提供依据.     

基于实验模态和有限元分析的轧机故障诊断

针对某钢厂热连轧机在轧制过程中出现的异常振动现象，分别对轧机机架和传感器壳进行了实验模态分析，得出轧机异常振动是由于机架和传感器壳的自激振动，引起传感器连接杆和传感器壳的不合理相对运动耦合的结论；然后采用实验模态分析和有限元建模相结合的建模方法，获得了足够精度的传感器壳修正模型。最后对传感器壳修正模型进行结构动力学修改，修改后，消除了异常振动，解决了该热连轧机的自激振动。     

直齿圆锥齿轮啮合过程数值模拟

利用大型有限元分析软件MSC．Marc,建立了直齿雏齿轮完整齿轮齿对啮合的三雏有限元非线性接触分析模型。该模型可以同时实现运动的传递,基于该模型,在一个啮合周期内,对齿轮副进行了准静态啮合仿真模拟,并对数值模拟结果进行了分析,为齿轮修形提供了理论依据。     

运用MSC.Dytran的钛合金气瓶跌落仿真分析

通过运用MSC.Dytran软件对钛合金气瓶进行跌落仿真,得到结构的瞬态动力学响应,清晰地展示了在跌落过程中的应力、冲击力及能量间的转化和随时间的变化,并可确定出哪些部位容易出现最大值,为进一步改进结构设计提供参考.     

扁钢精轧过程的数值模拟与分析研究

为了建设资源节约型社会,金属轧制技术作为一种少切削或无切削加工的高效、节约的生产手段是值得提倡的。针对轧件精度的提高等问题,以轧制理论为基础,基于有限元软件Deform-3D建立了扁钢轧制件的有限元模型,采用适当的加载和约束条件,对单、双道次轧制成功地进行了仿真模拟,详细分析了厚度、轧辊转速、轧辊直径、温度等因素对轧件精度和功率的影响。并且针对单、双道次轧制仿真进行了模拟,分析了轧件等效应变和等效应力情况。研究结果表明:经过双道次轧制的轧件精度偏差在0.005 4~0.107 2之间,对于提高轧件精度起着至关重要的作用,有效地验证了有限元模型的合理性,分析结果对现场生产有着重要的指导意义。