液-固挤压复合材料过程中模具传热特性研究

采用有限元模拟与试验研究相结合的方法,研究了液-固挤压复合材料工艺过程的模具温度场,得到了模具温度沿径向和纵向随时间变化的曲线,分析了模具温度变化规律及其对成形过程的影响.结果表明,在浸渗保压和挤压过程中,挤压筒各处温度变化的总趋势是先升后降,在同一高度下,内侧比外侧温度变化更为剧烈;成形模温度的变化趋势是上部内侧比下部外侧变化要大,挤压后期各部位温度分布逐渐趋于一致.模拟结果与试验结果吻合较好,说明所建模型的有效性,为优化模具设计和液-固挤压复合材料工艺的实际应用提供了理论依据.     

不锈钢板翅结构钎焊残余应力对蠕变的影响

利用有限元法,对微小尺寸的镍基钎焊不锈钢板翅结构进行600 ℃下的蠕变有限元分析,讨论钎焊残余应力对蠕变变形的影响.结果表明,由于镍基钎料BNi-2和不锈钢母材SS304力学性能的差异以及钎焊夹具的约束作用,钎焊后在接头处产生了较大的残余应力,对不锈钢板翅结构高温下的蠕变行为产生很大影响,在强度设计中不能忽略.初始应力和蠕变应变的分布规律具有一致性.隔板和翅片具有不同的应力应变分布特征,隔板侧的蠕变开裂的倾向比翅片大.钎角处蠕变应力和应变集中,易萌生蠕变裂纹.研究结果为不锈钢板翅结构钎焊接头的高温强度设计提供参考.     

超声振动对皮质骨钻削温度的影响研究

为研究超声振动参数(振幅、频率)变化对钻削皮质骨切削温度的影响,运用有限元软件建立超声振动钻削的三维仿真模型,通过使用新鲜的猪股骨进行试验比较超声振动钻削与常规钻削皮质骨骨孔温度变化规律并对模型进行验证。结果表明:振动钻削能显著降低皮质骨钻孔的切削温度;该模型在一定程度上是可信的;研究范围内切削温度随振动频率、振幅增大而减小。     

三维热耦合刚粘塑性有限元数值模拟技术的开发和应用

刚塑性有限元法是模拟热塑性变形的有效手段。本文介绍了可在工作站和微机上运行的三维热刚粘塑性有限元软件及其功能与特色，讨论了软件主要的理论依据和微机化过程。该软件可以进行加热和冷却过程中的温度场模拟，高温下金属塑性成形的速度场和温度场（包括上、下模具）的耦合计算、非稳态塑性成形过程分析；还可模拟和预测金属在热加工中的再结晶过程和内部组织的变化规律。应用所开发的软件，对中心压实法、高温镦粗、拔长、扩孔等三维锻造工艺进行了数值模拟。文章最后实验测定了ＪＴＳ锻造工艺的温度场和三维镦粗试件的晶粒度分布，实验值与模拟值的对比结果表明，数值模拟的结果是可靠的。     

QFP组件的优化模拟及焊点热疲劳寿命的预测

采用有限元方法研究了方形扁平式封装QFP(quad flat package)组件的优化模拟及引线宽度与间距对焊点疲劳寿命的影响规律.结果表明,在QFP64组件的所有焊点中,最外侧焊点的正前面存在最大应变值,易产生裂纹,发生疲劳破坏,为组件的最脆弱部位.QFP引线间距固定时,随着引线宽度的增加,焊点等效应变值逐渐增加,焊点可靠性降低,热疲劳寿命降低;QFP引线宽度固定时,随着引线间距的增加,存在一个焊点热疲劳寿命最大值;所选取的计算模型中,当引线宽度为0.15 mm,引线间距为0.45 mm时,焊点可靠性最高,组件具有最长的疲劳寿命.     

基于数值模拟的直齿圆柱齿轮精锻模具设计

基于三维有限元数值模拟分析，确定了直齿圆柱齿轮精锻新工艺成形的最佳方案，并设计了可同时实现预锻分流区一分流终锻新工艺和传统闭式镦挤工艺的实验模具。     

分布式环境下并行有限元分析策略的研究

为提高结构优化设计的效率，研究了结构静动态性能的快速分析方法。提出了一种分布式环境下并行有限元分析策略，并从参数化有限元分析、有限元分析过程自动化和有限元分析任务动态分配三个方面阐述了其实现方法。提出的策略成功地应用于液压挖掘机工作装置的结构静动态协同优化设计中。     

淬火过程应力/应变场有限元模拟关键技术研究

针对淬火过程应力/应变场的特点,给出了淬火过程弹性区、塑性区的应力应变关系。根据淬火过程热物性参数及组织转变的特点,给出了处于弹性区和塑性区的单元应变增量表达式,及热应变、相变应变、相变塑性等初应变的计算方法。给出了热弹塑性问题有限元变分方程、变分方程右端列向量的计算方法及适用于淬火过程的迭代收敛准则。编写了淬火过程有限元模拟程序,并用该程序模拟了圆柱试样的淬火过程,将模拟所得结果与实验结果相比较可以看出,模拟结果与实验结果吻合较好。     

小曲率轿车覆盖件拉深模设计

在分析小曲率轿车覆盖件成形特点的基础上，指出采用阶梯拉深是提高材料塑性变形、减少回弹的有效措施，并以一个典型零件——前盖外板为例，设计了其拉深J-艺补充面，并给出了有限元模拟结果以验证有效性。     

单榫头叶片精锻成形规律三维热力耦合有限元模拟研究

单榫头叶片是航空发动机中的一类重要叶片.本文以单榫头叶片精锻过程为研究对象,采用热力耦合方法,利用自行开发的面向叶片精锻过程的三维刚粘塑性热力耦合有限元数值模拟系统3D-CTM,模拟分析了不同工艺参数(变形速度、摩擦因子以及坯料锻造温度)下的单榫头叶片精锻过程,研究了不同工艺参数对叶片精锻成形规律的影响.该研究对制定叶片精锻工艺以及发展叶片精锻技术具有重要的理论意义和实用价值.