单个钢球压碎试验及其评价指标

对经淬火和不同温度回火的φ7．938mm和咖12．00mm两种直径GCr15钢球进行了单件压碎试验，然后在载荷．位移曲线上测定比例载荷、压碎载荷以及总变形量和非比例变形量。结果表明，回火温度对比例载荷的影响较小，而对压碎载荷、总变形量和非比例变形量的影响较大。     

安全阀弹簧的刚度及其抗拉强度置信区间的确定

对安全阀弹簧压缩试验时载荷与变形试验数据进行线性拟合，求出它的刚度；对抗拉强度的试验结果求出置信区间，减少了试验工作。     

负载对数控转台精度影响的研究及试验设计

分析数控转台工作时力和力矩载荷的工况特点,以及YRT转台轴承和抱闸机构承受工作载荷作用时的工作原理。推导六自由度载荷作用下转台主轴形变的计算公式,并总结工况载荷对转台变形和精度的影响。设计了在轴向载荷、径向载荷、弯曲载荷、扭转载荷下检验转台变形的方法。研究内容为数控转台轴承支撑结构和抱闸机构的设计计算提供参考,为数控转台的载荷试验提供试验和检验方法。     

油管径向抗压承载力学特性及试验研究

为了研究J55油管径向的抗压承载能力以及施加载荷与截面变形之间的关系,基于轴对称压溃塑性铰模型的基础上,分别给出了接触、弹性小变形、塑性大变形3个阶段径向载荷的理论表达式。对3种规格油管进行了准静态的径向压缩试验,通过观察分析了结构的主要变形失效模式,分析显示对于常规不加厚油管理论与试验吻合较好,在发生相同变形时理论载荷值略小于试验数值。通过不同规格试件试验结果的对比研究表明,径向载荷随管的长度、壁厚、加载速度的增加而增大,总的径向塑性变形能力减弱,在左右两端外侧较早出现断裂而发生强度失效。     

复杂结构焊接变形预测的模块载荷法特性

应用力学和有限元方法,探讨了基于模块载荷有限元法预测复杂结构焊接变形的力学原理及特性,分析了模块载荷中残余应力和残余应变的载荷特性和有限元分析的收敛性,提出将残余应力载荷力学等效为节点应力载荷的方法,有效地解决了模块载荷有限元法焊接变形的弹性分析中结构易畸变、不收敛问题,并为分析焊接顺序影响提供可能.以船体底部分段为例,采用新提出的模块等效残余应力法预测了结构焊接变形,并且考虑焊接顺序影响,对比分析了焊接顺序对结构焊接变形的影响,试验结果与试验数据的吻合性验证了方法的有效性.     

基于结构变形约束的水陆两栖飞机水载荷静力试验载荷优化配平技术

水陆两栖飞机水载荷静力试验主要考核该型机在水面着水工况时的结构强度,包括浮筒着水、船首着水和船尾着水等典型着水工况,由于水陆两栖飞机结构的独特性和载荷的复杂性,即浮筒、船首及船尾类似于悬臂梁结构,且所受水载荷为三维集中压向大载荷,造成考核区域的变形远远大于陆地飞机,该大变形对考核部位垂直方向加载误差高达10%以上,针对此问题,提出了基于结构变形约束的载荷优化配平技术,选取挠度为优化目标,建立平衡载荷计算模型,引入全机总力、总矩平衡方程组,通过对非考核部位的试验配平载荷进行优化,限制了水载荷考核区域的刚体位移,并通过有限元分析和试验方法验证了该载荷优化配平技术的可行性,试验结果表明:采用该载荷优化配平技术能够将垂直方向加载误差控制在1%以内。     

ECAE法制备铜铝双金属复合棒材数值模拟与试验研究

利用Deform-3D有限元软件对铜铝双金属复合棒材室温4道次B_C路径ECAE变形过程进行模拟，研究了金属流动、挤压载荷、等效应变以及平均应力的分布及变化规律；并在自行设计的模具上进行了试验验证，成功制备出铜铝双金属复合棒材，对变形材料进行了物理网格试验及组织性能测试。结果表明，ECAE工艺下铜铝双金属复合棒材内部存在剧烈剪切变形区，复合坯料由不稳定变形逐渐过渡为均匀协调变形，材料内部处于理想的三向压应力状态，静水压力较高，界面处金属结合紧密。4道次ECAE挤压后，铜铝双金属复合坯料整体变形相对均匀，平均累积等效应变量为4.49。随着挤压道次的增加，载荷峰值不断增加，同时复合坯料内部显微硬度不断升高，但包覆层增幅大于芯部材料。     

等温锻造对IN718合金组织和性能的影响

对IN718合金在1020℃下以应变速率0．01进行变形量为40％的等温锻造．并对锻造过程进行数值模拟，预测了涡轮盘件锻造载荷的情况。试验结果表明：经等温锻造后IN718合金具有细晶组织，晶粒度为ASTM10级．其力学性能高于指标要求。通过数值模拟等温锻过程并与试验结果对比可以看出：数值模拟等温锻造过程中变形量与成形件几何尺寸、设备载荷以及材料损伤情况的模拟与试验情况吻合     

大型单动机械压力机的挠度变形现象及行为特性

针对大型单动机械压力机的挠度变形问题,建立压力机挠度变形试验,测量压力机台面及滑块在不同工作载荷下的挠度变形量。试验结果表明:大型单动机械压力机的挠度变形会对模具闭合状态造成明显的影响;压力机的挠度变形量与施加载荷呈线性增长关系;压力机的挠度变形具有明显的各向异性,台面长边方向的挠度变形量大于短边方向的挠度变形量。采用有限元法,对压力机挠度变形进行建模计算,结合试验数据,验证模拟计算精度,分析压力机工作台和滑块的变形特点。分析结果表明:由于结构上的差异,工作台和滑块的挠度变形分别呈“漏斗状”和“拱桥状”;工作载荷分布的集中度越高,压力机变形量越大,偏心载荷所引起的压力机挠度变形也是偏心的。研究成果为提高大型单动机械压力机的应用水平和冲压模具型面精益设计水平提供了理论基础。     

薄壁金属管脉动液压胀形模具装置及试验研究

构建了脉动液压加载试验平台及模具装置，研究了脉动加载条件下薄壁金属管的韧性破裂行为，基于应变速率变化准则构建了成形极限图。比较分析了薄壁金属管在简单线性载荷和脉动液压载荷下的变形规律，分析了零件的质量、不同频率和振幅对薄壁金属管最大胀形高度和成形均匀性的影响，揭示了脉动液压加载条件下薄壁金属管的胀形机理，并总结了变形规律。     

螺旋锥齿轮摆辗工艺研究

螺旋锥齿轮形状复杂,齿线长而弯曲,不易通过常规方法加工.摆辗作为一种新的塑性成形螺旋锥齿轮的方法,克服了精密模锻成形力过大的困难.基于有限元的方法,本文对螺旋锥齿轮摆辗成形过程进行研究,分析了成形各阶段的变形与载荷特性;针对摆辗最后阶段飞边面积较大、载荷过大的特点,提出了摆辗摆头改进的方法,减少了飞边面积,从而使得成形力减少了1/3;通过铅试件成形验证了摆辗螺旋锥齿轮成形过程,说明了摆辗螺旋锥齿轮是可行的.     

直齿圆柱齿轮精锻成形工艺及三维有限元模拟

本文在齿轮分流锻造法的基础上 ,提出了闭式模锻———向内分流法两步成形的直齿圆柱齿轮的精锻工艺方案。采用三维刚塑性有限元法模拟了此工艺的成形过程 ,并且和传统的闭式模锻工艺进行了比较分析。从模拟结果可以看出 ,两步成形工艺不仅工作载荷低 ,而且齿形充填良好 ,是适用于直齿圆柱齿轮精锻的有效工艺方案。     

十字轴小飞边精密成形工艺

针对十字轴热模锻成形过程中飞边大、成形力大的问题,根据十字轴形状尺寸及锻造成形工艺特点,提出十字轴小飞边精密成形工艺。采用Deform-3D对十字轴小飞边精密成形工艺过程进行数值模拟,对模拟成形的十字轴锻件及其金属速度场、等效应变、模具载荷-时间曲线进行分析。模拟结果显示,十字轴锻件成形完整,金属流动均匀,模具载荷减小。结合模拟结果,设计制造模具进行十字轴成形工艺试验。试验得到的十字轴锻件,填充饱满,无折叠、表面裂纹等缺陷,飞边明显减小,与模拟结果一致。结果表明:改变十字轴热模锻成形工艺,采用十字轴小飞边精密成形工艺,使锻件飞边减小,锻造过程成形载荷降低。     

锻压设备对热锻模型腔近表层负荷的影响

本文选取三类典型锻压设备,运用有限元分析软件对汽车前轮毂终锻模锻造过程进行数值模拟,分析不同加载方式对热锻模损伤的影响程度.研究表明:合理选择锻造设备可以降低锻模负荷,提高锻模使用寿命.     

齿轮精密成形技术的研究

研究了直齿圆柱齿轮的冷精锻过程 ,分析了分流孔形状、成形工艺等因素对齿轮成形的影响。结果显示 ,选择适当的分流孔尺寸可以降低成形载荷 ,但作用不很明显。采用凹模运动方式可调的齿轮精锻法可以同时兼顾齿轮上、下角部的成形 ,利于齿轮的填充 ,降低成形载荷     

铁路货车钩尾框精密辊锻过程数值模拟

铁路货车钩尾框锻件为异形长轴类锻件,目前采用自由锻工艺制坯,效率低,质量差,大型自动辊锻机精密辊锻是一种优质高效的先进制坯工艺,用于钩尾框制坯有望取得良好的技术经济效益.以刚塑性有限元法为基础,利用Deform-3D软件对铁路货车钩尾框精密辊锻过程进行三维有限元模拟,揭示了钩尾框辊锻变形过程中金属的流动规律,分析了辊锻成形过程中各道次辊锻过程中模具受载荷情况,以及各道次辊锻过程中的辊锻力矩,为钩尾框精密辊锻工艺及模具设计提供了有效的参考依据.     

汽车发电机爪极闭式一火两锻成形工艺研究

在对汽车发电机爪极零件结构分析的基础上,提出了基于结构拆分的爪极闭式一火两锻成形工艺和对应的模具,该工艺先径向墩挤成形出爪极基座部分,然后再反挤出爪齿和中间凸台.利用Deform- 3D建立了工艺过程的热力耦合有限元分析模型,并得到了成形过程中坯料形状变化、材料流动和成形载荷等情况.结果表明:该工艺能够获得齿形充填完好...     

基于三维有限元模拟的直齿圆柱齿轮精锻新工艺方案设计

通过对中心分流法两步成形直齿圆柱齿轮不同模具形状参数的数值模拟，确定了模具的最佳形状尺寸参数。由数值模拟和试验研究的结果可知,新工艺改善了材料的填充性能，降低了成形载荷，是适用于直齿圆柱齿轮精锻成形的有效工艺方案。     

锻造机驱动液压缸同步控制仿真

锻造液压机在工作过程中需要有良好的刚性,因此一般采用两个液压缸进行同步驱动。为保证锻造液压机在工作过程中两个驱动液压缸具有精确的同步性,采用BP神经网络PID自适应控制方式对锻造液压机驱动液压缸进行同步控制。使用AMESim与MATLAB搭建锻造液压机仿真模型,针对两个驱动液压缸所受负载恒定、负载连续变化以及负载阶跃变化工况时,对两个驱动液压缸的同步性能进行分析。仿真结果表明：在锻造液压机两个驱动液压缸各种受力情况下,该系统均能较好地实现两个驱动液压缸的同步控制,并且位移误差最大仅0.6 mm,满足锻造液压机的工作需求。该系统具有较高的同步控制精度以及较好的鲁棒性。     

长寿命热锻模的磨损分析与寿命预测

连续锻压生产中,热锻模承受热负荷与机械负荷,将导致热锻模因磨损、断裂、塑性变形、机械疲劳等形式失效,其中磨损失效所占比例最大.基于功能梯度材料和表面熔覆相结合的强化技术试制了长寿命热锻模试样,分析对比了均质热锻模和长寿命热锻模的磨损分布,并对两种热锻模使用寿命进行预测.研究结果表明,采用基于功能梯度材料和表面熔覆相结合...