弧-圆三角孔型系统变形区参数数学模型的建立及应用

针对目前三辊轧机变形数学模型精度差的问题,使用数学解析法,得到了弧—圆三角孔型系统变形区参数的数学模型,包括接触弧长、接触宽度、接触面积、压下量以及轧后轧件尺寸参数.以TC4钛合金(Φ)19mm棒材为例进行了孔型设计,验证了所推导的数学模型.     

平三角孔型轧制TC4钛合金棒材的三维弹塑性有限元分析

采用MSC．Mare三维大变形热力耦合弹塑性有限元软件和接触分析技术,对Y型轧机轧制TC4钛合金的三维变形过程进行了有限元仿真。以动态图像形式反映了金属变形过程,计算了轧件主要力学参数的分布值和极值,并在实验的基础上作了验证。模拟结果与现场轧机的记录数据十分吻合。表明采用本方法替代传统的通过实验来获取工艺设计所须参数的方法,可以达到减少实验次数,降低实验成本的目的。     

平三角孔型轧制小直径钢管的弹塑性三维有限元分析

针对生产小直径管材传统方法的不足,提出用Y型轧机轧制小直径无缝钢管的新工艺;并在有限元变形理论的基础上,采用MSC.Marc有限元软件和接触分析技术对平三角孔型连轧小直径钢管过程进行了三维弹塑性热力耦合模拟仿真,以动态图像形式反映了金属的变形过程,得到应变分布情况。为Y型轧机在小直径钢管生产中的应用提供了理论依据。     

三辊联合穿轧工艺及变形区刚塑性有限元分析

三辊联合穿轧机将穿孔和轧管工序集于一体，实现一道次可获得各种精度的钢管生产新工艺，本文介绍了这种工艺的方法，对变形区的刚塑性进行了有限元分析。     

三辊行星轧机轧制过程有限元分析

利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA,对三辊行星轧机轧制过程进行了有限元分析.介绍了有限元模型的建立、约束的定义和载荷的施加.根据模拟仿真结果,对轧件的应力和应变分布、轧制负荷以及轧件速度进行了分析.     

初轧机轧制大圆钢孔型设计与有限元分析

用非线性有限元分析软件MSC.MARC/Superform对Ф300mm大圆钢在初轧机的轧制过程进行了三维有限元模拟.通过对轧件的变形、宽展的分析,得出了初轧机轧制大圆钢的合理孔型设计.     

ITER校正场线圈三辊成形及回弹的有限元分析

在理论分析的基础上,采用大型有限元分析软件ANSYS对国际热核实验反应堆(ITER)校正场线圈(CC)三辊成形和回弹过程进行了有限元分析。研究了不同成形半径下导体的变形、应力分布和当压下轮移除后的导体的回弹规律。设计了三辊成形设备,并在设备上完成了不同半径的成形,获得了导体回弹后的弯曲半径。试验结果和分析结果基本吻合,验证了所建立的有限元分析结果的正确性。根据试验和分析结果,确定了成形不同半径时的回弹补偿量。为ITER CC主体部分三辊成形提供了理论和实践指导。     

圆坯三辊斜轧过程的三维有限元热-力耦合分析

用非线性有限元分析软件MSC.MARC/Autoforge,对圆坯三辊斜轧过程进行了三维弹塑性热-力耦合模拟仿真,得到了应力、应变场和温度分布。发现圆坯三辊斜轧时的应变强度在轧件纵剖面上的分布形态与圆坯二辊斜轧极为相似,也呈“W”型。在相同轧辊倾角条件下,圆坯三辊斜轧时变形分布的不均匀性明显比二辊斜轧时大。     

TC18钛合金变形本构关系及其热轧过程有限元仿真的应用

基于热模拟试验,构建TC18合金的Arrhenius型材料本构关系,并将其应用于TC18板坯多道次轧制工艺的有限元仿真,获得各道次轧制过程中的轧件温度场、等效应力-应变场、损伤场等分布情况以及载荷-轧制时间状态,进而为轧件尺寸预测以及轧机规格的选取提供指导。轧件每道次仿真所得尺寸与具体试验所得尺寸比较可知,宽展误差不超过0.7%,长度误差不超过4%。经四道次热轧试验后,在轧件边缘1 mm区域出现了裂纹,与仿真所得损伤场分布一致。上述验证表明仿真结果能够与热轧试验较好吻合。     

中厚板轧机十字轴的三维有限元分析

本文通过建立中厚板轧机十字轴的三维有限元计算模型,应用MARC软件对十字轴进行有限元分析,分析了十字轴的应力分布规律,确定了十字轴的危险断面位置,并对十字轴的结构优化设计进行了分析.     

扁平橡胶密封结构对比及有限元分析

对扁平密封结构设计进行核算、材料性能测试及结构有限元分析,并与常用O形密封圈进行对比。结果表明：扁平橡胶密封圈内径设计值可适当调整,其截面压缩率和总的压缩量较O形圈要小;其侧向稳定结构设计在牙轮轴向串动和有压差时,能防止在密封侧面在牙轮串动和压差存在时完全贴合于沟槽侧面,保持密封圈处于较合适的位置;有限元分析表明,在轴承内外压差的作用下扁平密封径向密封力增加迅速,在0.5 MPa时其径向密封力值与常用O形密封相当。扁平密封相比O形密封结构性能更加稳定,相同钻井工况下使用寿命更长。     

平头压痕蠕变损伤实验的有限元模拟分析

对平头压痕蠕变实验进行了有限元模拟分析,重点考虑了受压材料的蠕变损伤．基于等效应力控制的蠕变损伤方程,在完成了Abaqus的Creep用户子程序的基础上对单相半无限大材料和薄膜／基体的两相材料系统的平头压痕蠕变损伤响应进行了有限元模拟．结果表明,蠕变压痕速率与材料的损伤参量相关,也与压头大小以及薄膜厚度／压头直径之比有关．与无损伤材料一样,也可以通过压痕蠕变损伤实验来得到受压材料的蠕变损伤规律．     

基于扁平衰减三角形结构元素的滚动轴承故障诊断

形态滤波性能主要取决于结构元素,目前应用中以直线形结构元素为主,其外形与实际轴承故障时的脉冲信号相似度较弱,影响了冲击特征提取。针对该问题,提出了一种扁平衰减三角形结构元素,并应用滚动轴承故障诊断。通过滚动轴承内外圈故障的振动信号分析,结果表明所建议结构元素能够提取冲击脉冲信号。同时,对比传统扁平直线结构元素应用于相同的振动信号,扁平衰减三角形结构元素能够提高脉冲提取效果。     

基于有限元分析的扁平型动磁式直线压缩机设计

研制了一台新型的扁平型动磁式直线压缩机,该机采用直线振荡电机驱动,具有结构紧凑、效率高等特点.为研究和预测其工作性能,分别基于有限元静态和瞬态分析,建立了静力学与动力学模型,给出了电磁力表达式,对动态特性进行了仿真,为压缩机的优化设计提供了依据.以空气为压缩工质,对压缩机的部分性能进行了测试,指出了影响直线压缩机性能的关键因素.     

压电喷射建模及有限元分析

压电喷射作为一种微滴喷射技术具有广泛的应用前景.在阐述压电喷射基本原理的基础上建立了流体喷射过程的基本模型,并确定了理论位移曲线.同时对流体在喷射过程中的运动进行了有限元分析,并详细阐述了腔体结构尺寸参数及流体性质对流体状态的影响.     

基于有限元分析的级进模拉深工序优化设计

提出了基于有限元分析的级进模拉深工序优化设计方法,用该方法对一个带有侧冲孔和商标印的圆筒件级进模的拉深工序进行了优化设计。根据经验公式该圆筒件需要两次才能拉深成形,而有限元分析结果显示该圆筒件在一定工艺条件下能一次拉深成形。优化设计使该零件的拉深次数从两次减少到一次,缩小了级进模尺寸。该圆筒件级进模的成功试产证明了基于有限元分析的拉深工序优化设计是正确的。     

超磁致伸缩驱动器磁致伸缩模型的有限元分析

超磁致伸缩驱动器具有响应速度快、输出力大、磁机耦合系数高等诸多优点,但因其磁致伸缩模型具有磁滞非线性特性,在设计超磁致伸缩驱动器过程中,主要是建立准确描述其磁滞非线性的数学模型。为有效提高超磁致伸缩驱动器的设计效率,以磁致伸缩产生机制为基础,将Jiles-Atherton磁滞模型和压磁方程结合,建立超磁致伸缩驱动器的非线性本构模型,并推导超磁致伸缩驱动器机械应力场弱解形式的控制方程。最后,基于有限元方法在COMSOL Multiphysics多物理场耦合软件平台中实现其磁致伸缩模型的仿真,得出了一种高效率的超磁致伸缩驱动器的设计方法。     

平板镦粗模型单元的研究分析

本文应用滑移线理论来求解平板镦粗模型,描述了在不同宽径比下的滑移线场,确立该模型单元的应力场表达式。描述其滑移线场的变化规律,最后运用ABAQUS软件对圆柱体镦粗进行数值模拟,将模拟值与理论值进行对比,对理论值进行验证。     

基于静态模型和应变率模型的特殊螺纹接头有限元分析

利用ABAQUS软件,分析L80钢级HSM-2特殊螺纹接头静态模型和应变率模型对上扣扭矩、应力应变及密封接触压力的影响,并与实测结果进行对比。对比分析结果表明:采用静态模型计算时,其屈服扭矩结果严重偏小,并出现特殊螺纹接头过早到达屈服扭矩的假象,等效塑性应变结果偏大;采用应变率模型计算的屈服扭矩结果比较符合实际,材料屈服强度得到提高;静态模型和应变率模型对密封性能的计算结果基本一致。