四辊轧机辊系压扁的有限元分析

应用非线性有限元软件MSC.Marc,采用三维弹塑性有限元法对四辊轧机轧制薄带钢的过程进行了模拟。计算模型将辊系与带钢作为整体统一考虑,解决了工作辊、支撑辊与带钢之间变形和受力的耦合问题,减少了计算过程中的假设,并采用逐步收敛的求解过程使计算结果精确、可靠。通过对模拟结果的分析,得出了轧制不同宽度带钢时工作辊、支撑辊的压扁分布,分析了带钢宽度对辊系压扁变形的影响。     

现有冷带轧机改造途径(二)——WC—350轧机板形控制的研究(Ⅱ)

本文用矩阵法求解了支撑辊的锥度对轧件板形的影响,并用迭代法求解了支撑辊与工作辊接触长度,分析了WC轧机的受力与变形状态,实验结果证明理论分析是正确的。     

偏心轮式步进梁升降过程力学数学模型

偏心轮式步进梁在升降过程中受力分析繁琐,为了研究油缸的受力在活动梁升降过程中变化规律,用解析法分别求解拉缸式步进梁和推缸式步进梁升降油缸的受力,推导出升降油缸受力的数学模型。计算结果表明,拉缸式步进梁升到最高位置,油缸受力最大;推缸式步进梁在活动梁刚接触钢卷时,油缸受力最大。本数学模型为升降油缸的选型提供了理论支撑,工程实践证明两种步进梁使用效果均良好。     

基于有限元模拟的数控弯管过程轴力和弯矩的分析计算

获取管材数控弯曲过程中的轴力和弯矩,有助于对成形机理的了解和后续的回弹分析,以及为选择设备和设计模具提供重要依据。提出了基于三维有限元模拟的数控弯管过程中轴力和弯矩的求解方法,详细阐述了其实现过程。采用该方法,分析了轴力和弯矩随弯曲角的变化特征以及工艺和材料参数对轴力和弯矩的影响规律:随着弯曲过程的进行,塑性变形区的轴力变化不大,弯矩呈指数关系变化,而弯曲变形区刚性端的轴力几乎线性递增,弯矩类似于阻尼正弦曲线变化;弯曲速度和材料强度系数的增大以及弯曲半径和硬化指数的减小会引起轴力和弯矩的增加。文中提出的方法也可推广应用于板材、其他型材和管材的弯曲。     

中厚板辊式矫直机辊缝预设定模型的建立

中厚板辊式矫直机辊缝设定精度直接决定最终板形质量。以弹塑性弯曲变形理论为基础,对带钢经过各矫直辊时的弯曲曲率进行了设定和优化;将矫直过程中的带钢看作一个连续梁,计算带钢各受力点的弯矩,进而得到弯矩图和弯矩方程;根据曲率面积第二定理,计算带钢在各受力点的挠度即矫直辊的压下量。残余应力抽样检测结果表明,按计算结果设定辊缝可有效改善内应力,批量投产亦取得了很好的实际应用效果。     

基于曲率积分法考虑包辛格效应的辊式矫直交变弯曲研究

通过建立高强钢板考虑包辛格效应的本构模型,分析了其在矫直过程中的截面弯曲特性,得到了高强钢板在矫直过程中任意道次的弯矩-曲率关系。对矫直区间内板材按照曲率差值等分离散,根据该区间的弯矩-曲率关系求解曲率变化量的积分值,建立考虑包辛格效应的曲率积分解析模型。使用该模型解析交变三点弯曲过程,得到采用不同本构模型的仿真数据,并将仿真数据与三点弯曲试验数据对比。结果表明:受包辛格效应影响的板材在交变弯曲的过程中,由于截面发生弹塑性弯曲,使得板材截面的弯曲特性发生变化,对板材后续弯曲过程产生一定影响;建立辊式矫直过程曲率积分解析模型时充分考虑包辛格效应对材料后继屈服过程应力应变关系的影响可以保证模型的准确性。     

汽车发动机悬置断裂原因分析

作为汽车发动机舱中的重要零件之一,发动机悬置起着连接发动机与车身、支撑发动机重量和隔离发动机振动的作用。某车型汽车发动机悬置在装配拧紧过程中发生断裂事故。为分析断裂原因,对断裂悬置的外观、机械性能、金相组织、断口形貌和化学成分等进行了检测,并分析了其受力情况。导致悬置断裂失效的原因是:装配拧紧过程中螺栓拧紧顺序异常,导致悬臂与发动机支承面没有完全贴合,使得悬臂受到附加弯矩超过其强度导致断裂。根据铝铸件材料的特点,提出了保证悬臂螺栓的拧紧顺序,避免了因安装面不平行导致悬臂受力异常引发断裂。     

中厚板轧机牌坊窗口变形问题的分析

对多年来二重在中厚板轧机制造装配过程中收集的数据进行统计分析，并结合牌坊受力、支持力对牌坊立柱作用产生的弯矩及弯矩使立柱产生挠度等进行论证，剖析轧机牌坊立装后产生“缩腰’’的原因，给设计工作提出了相关的建议。     

轻型高机动火箭炮连通式油气悬架发射振动性能

针对新一代超轻型高机动火箭炮发射过程中的冲击作用对车身垂直振动的影响,基于两轴连通式油气悬架,建立四自由度1/2整车的数学模型,并用AMESim软件搭建纯轮胎支撑、混合支撑和纯支腿支撑3种方式下的发射仿真模型。结果表明：在纯轮胎支撑下火箭炮系统的响应较差,车身的垂向位移和垂向加速度的幅值较大,不利于火箭炮发射,而在混合支撑和纯支腿支撑条件下系统响应较好。     

微型液压吊车四构件系统参数的算法设计

研究了一种微型液压吊车四构件系统参数自动化高精度的求解方法.为解决微型液压吊车四构件系统参数传统求解方法的效率低、精度差问题,采用三角函数结合运动学推导得到各参数的数学表示,提高了参数求解精度.采用微分思想对四构件系统的运动过程进行了分析和算法设计,解决了传统方法难于确定液压缸活塞杆最大受力位置的问题.全部所需参数采用程序求解,使计算迅速而准确.     

高速铣削与电火花加工在轮胎模具制造中的应用

针对子午线轮胎模具的花纹特点,分析了高速铣削和电火花加工工艺的特点及其在轮胎模具制造中的优势和局限性,指出了选择轮胎模具加工工艺的基本原则,并针对不同类型的轮胎模具给出了具体的加工工艺选择方案,可为轮胎模制造企业在制定轮胎模具加工工艺时提供参考。     

基于机器视觉的轮胎快速识别分拣方法

在生产诸如自行车轮胎等产品过程中,存在人工识别分拣工作量大、过程枯燥乏味及效率低下的现象。针对这一问题,研究了一种基于机器视觉的轮胎快速识别分拣方法,该方法依靠机器视觉系统抓取生产线工作区域图像,利用NCC(归一化积相关)模板匹配准确的特点快速匹配到轮胎上的固定编号,然后进行扇形固定区域扫描获取编号区域,通过双线性插值将定位出的环形区域转换为矩形区域,实现轮胎编号信息的快速识别,最终驱动机器人完成分拣工作。实验结果证明,该方法安全可靠,具有较好的实际应用价值。     

金属橡胶冲压成形数值模拟分析

以自动毛坯缠绕工艺为支撑,基于实际材料、工艺参数,建立了空间弯曲螺旋线参数化方程、金属橡胶及毛坯的细观结构数值模型。通过数值模型,预测了构件的成形压力、模具摩擦力、模具应力、构件成形尺寸、回弹量、固相体积分数、接触点数、材料细观结构和组织分布等特性,预测结果与实验结果吻合良好。数值模型具有明确的物理意义和良好的可靠性,对于金属橡胶的制备具有较强的指导作用,为金属橡胶的细观尺度研究提供了途径。     

基于ADAMS的飞机轮胎试验平台设计及仿真

飞机轮胎的性能会直接影响飞机起降,而飞机起降过程也恰是飞行事故率最高的两个阶段,因此研究飞机轮胎的抗冲击、耐摩擦磨损性能会促进飞机安全性的提高。为更好地测试飞机轮胎各项性能、预测轮胎使用寿命,以液压高速缸作为动力源,设计一种全新的飞机轮胎试验平台,该试验平台可以更加真实地模拟轮胎与地面之间的运动,从而获得精确的轮胎性能参数。采用ADAMS虚拟样机技术对所设计的试验平台进行动力学仿真,证实了设计的合理性和有效性,也为试验平台后续的设计和优化提供了基础。     

废旧轮胎内钢丝对合成灰铸铁制动盘性能的影响

介绍了采用不同配比的废旧轮胎内钢丝和回炉料作为主要原材料,使用增碳剂进行增碳,使用75硅铁孕育剂和硅钡钙铝长效孕育剂进行随流孕育,并加入Cr、Cu等合金元素进行组织强化。在相同铸造工艺下,制备化学成分基本相同的灰铸铁制动盘和准30 mm的单铸试棒,然后对试件的金相组织、硬度、抗拉强度进行检测分析。结果表明,不同的原材料配比对金相组织中的石墨的类型、长度以及珠光体的片间距有着较大的影响,珠光体含量未发生明显变化;对硬度和抗拉强度影响较大,当废旧轮胎内钢丝的加入比例由70%变为80%时,抗拉强度与硬度变化明显。随着废旧轮胎内钢丝的比例不断增加,A型石墨的比例不断升高,由93.7%增长至99.2%;珠光体含量由95.3%增长至99.1%,珠光体石墨与珠光体逐渐细化,抗拉强度及硬度逐渐升高,满足了高性能制动盘的性能要求。     

基于快速原型的石膏型快速模具制造技术研究

研究了快速原型技术与精密石膏型相结合制造快速经济模具的新工艺 ,以橡胶轮胎模具制造为例 ,分析了在快速模具制造过程中的主要流程 ,指出了该工艺的关键技术 ,制造的模具尺寸精度可达CT3～4级 ,表面粗糙度达到Ra=0.8～3.2μm ,可以大幅度缩短模具制造周期 ,降低成本 ,是一种很有前途的金属模具快速制造技术。     

基于Gim轮胎的四轮驱动汽车牵引力控制地面驱动力修正方法

针对四轮驱动汽车牵引力控制系统的研究,直接将Gim轮胎模型得出的轮胎纵向力作为地面对轮胎的驱动力存在偏差。提出了地面驱动力的修正方法,并在高、低附着系数路面模拟地面驱动力偏差对车速的影响。仿真结果表明,高附着系数路面上地面驱动力偏差几乎为0;低附着系数路面上地面驱动力偏差对整车车速的影响显著;低附着系数路面存在着较大地面驱动力偏差,显著影响到四轮驱动汽车牵引力控制系统的控制精度,所提出的地面驱动力修正方法提高了牵引力控制系统的准确性。     

辊压机的工艺参数对产品粒度的影响

分析了辊压机的工作过程,通过对辊子受力状态的分析,推导出辊压机转矩和功率方程,并根据辊压机的生产能力,得出辊压机的能耗方程。通过能耗方程,将最大压力和辊隙与产品粒度质量分数联系起来,借助Matlab数值模拟软件,绘出了各粒级质量分数分布曲线,分析了最大压力与辊隙两个主要参数对产品粒度变化的影响,为辊压机的压力与辊隙的选取提供参考。     

电涡流测功器低速检测时最佳匹配问题的研究

针对矿用轻型胶轮车低速检测时底盘输出功率与电涡流测功器外特性曲线不匹配的问题进行研究,建立胶轮车行驶阻力功率和电涡流测功器吸收功率的数学模型,对电涡流测功器进行参数化分析并获得外特性曲线,利用COMSOL软件对不同转盘材料进行电磁模拟仿真。分析了气隙长度、定子极对数、励磁电流和转盘材料对电涡流测功器吸收功率和临界转速的影响。结果表明:改变电涡流测功器定子极对数和使用不同转盘材料对其外特性曲线有较显著的影响。     

基于离散单元法的粉末高速压制流动过程模拟

将离散单元法应用于粉末高速压制流动过程研究,以模拟粉体流动的非连续特性。将粉末视为粘弹性的离散颗粒,推导了力与位移表达的粉末高速压制粘弹性本构关系,建立了粉末高速压制成形颗粒流动的离散单元法控制方程;并给出了该模型的动态松弛法求解过程。基于离散单元法求解器PFC软件,对粉末高速压制成形过程颗粒流动情况及密度分布进行了模拟,模拟结果与实验结果较吻合。分析了阻尼系数变化对求解过程的敛散性和压坯密度分布的影响