MVM材料轴对称平面应力问题的弹塑性解

采用MVM屈服准则,用相关联流动法则建立材料的本构关系;在平面应力条件下,对轴对称问题进行弹塑性分析,给出了应力场解;采用Prayer假设给出位移场,通过数值计算考察SD效应对结构的影响.     

40Cr钢脉冲电子束表面重熔热力耦合有限元模拟

根据强流脉冲电子束表面重熔的特点,采用ANSYS有限元软件中的直接热力耦合方法,建立了40Cr钢热力耦合有限元模型,对电子束照射靶材过程的温度场和热应力场进行了模拟分析。结果表明,经电子束照射后靶材表面在0.5μs时熔化,在1μs时温度达到最高值1 960℃;照射之初,材料表层受热膨胀,承受压应力,降温凝固时,表层收缩受拉,最后表层9μm深度范围分布有550 MPa的残余拉应力;次表层分布有幅值较小的压应力,随深度的增加而逐渐趋于零;多次照射材料表层热应力分布变化较小。     

龙门山北段阳平关地区构造变形序列特征

龙门山造山带和米仓山造山带是中国大陆颇有影响力的造山带。阳平关地区位于前两者之间,阳平关断层的形成以及后期的构造变形均受这二者的明显控制和影响。通过对阳平关断层上盘、断层面以及下盘的实测研究,对阳平关地区的构造变形期次与区域构造应力场作了探讨。认为主要区域构造应力场有六期,第一期为NE-SW向挤压,第二期为NW-SE向挤压,第三期为S-N向挤压,第四期为NE-SW向挤压,第五期为NW-SE向挤压,第六期NE-SW向拉伸。阳平关地区构造变形从印支晚期一直持续到喜马拉雅期。     

ANSYS在煤岩应力场模拟中的应用

采用有限元分析软件ANSYS对某矿应力场进行模拟分析,主要得出:煤层推进过程中煤岩应力分布为三个区域:应力降低区、应力升高区、原岩应力区;开采解放层是煤层卸压的有效措施;煤柱对下层煤层的影响,并确定煤柱对煤层的影响范围。ANSYS能较好模拟出煤岩应力场,模拟结果可为工作面开采设计提供理论指导,对采场巷道选择支护形式和支护参数等具有一定的意义。     

AZ31B镁合金中厚板轧制热力耦合场数学模型

采用Gleeble-1500D热力模拟试验机对铸态AZ31B镁合金圆柱试样进行了宽范围变形条件下的热压缩试验,拟合热压缩试验数据,针对镁合金应变软化特性建立了一种新的热力本构模型;依托于Deform-3D对镁板的实际热轧过程进行了热力仿真分析,依据轧制理论假设、宏观连续介质力学以及热力学原理,采用数学解析的方法建立了镁板热轧制区域中的应变、应变速率值分布模型以及三维温度场、应力场数学模型。研究结果表明:新建的热力本构模型预测精度较高,平均相对误差为5.1%;建立的轧制变形区域中的应变、应变速率值分布模型,温度场数学模型以及热力耦合场数学模型不仅形式简单易于为生产利用,更能精确表征中厚规格镁板热轧制过程中的热-力耦合变形机制。     

基于Abaqus的正交切削仿真的有限元分析

介绍了正交切削仿真中的应力场和温度场的分布,利用非线性分析软件ABAQUS,通过Johnson-cook热-力耦合的方法模拟微细切削铝合金A2024-T351的温度场和应力场。经过分析得出在对工件进行微细切削时存在尺度效应的背吃刀量区间为0.5R~R(R为刀具切削刃钝圆半径),并得到了工件在微细切削中的温度场和应力场分布,仿真结果对微细加工过程中的切削参数的选择及研究方法提供了参考。     

应力框铸件残余应力的数值模拟

残余应力对铸件质量影响很大。为了解铸件内部的残余应力,以应力框铸件为研究对象,建立了铸件三维有限元模型,对其铸造凝固过程的三维瞬态温度场、应力场进行数值模拟,得出了铸件温度场和残余应力的分布。模拟结果与实验结果基本吻合。该项研究为提高铸件质量、确定振动时效工艺参数提供了依据。     

偏航制动摩擦片热力耦合计算及失效原因分析

目的结合摩擦片的失效原因,分析偏航制动摩擦片的接触面受力情况。方法利用有限元法建立制动盘和制动器摩擦片的热力耦合接触模型,设置摩擦片和制动盘的参数和材料性能,研究不同压力、滑动速度、摩擦系数和环境温度下的制动器摩擦片应力和温度的分布情况。结果得到了偏航压力、滑动速度、摩擦系数、环境温度对制动器摩擦片接触面的等效米塞斯应力和温度分布曲线,摩擦片两侧区域属于等效应力和温度分布的交变集中区,但靠近边缘,等效应力和温度值略微减小。适当减小压力,增大滑动速度,减小摩擦系数,有助于减小摩擦片接触面的等效米塞斯应力分布,温度对摩擦片接触面的等效米塞斯应力分布基本无影响。得到了摩擦片接触面等效米塞斯应力和温度场与接触面位置的高斯分布曲线方程。通过将制动器摩擦片磨损失效照片和文中计算数据进行对比,验证了有限元分析的正确性。结论通过合理选择偏航压力、滑动速度、摩擦系数,可以有效地缓解偏航制动器摩擦片的等效应力和温度分布的交变集中区,进而达到延长摩擦片使用寿命的目的。     

散热器电子束钎焊温度场和应力场的有限元分析

针对航空飞机上应用的具有管板接头结构的散热器,利用ANSYS软件,建立二维模型,对1Cr18Ni9Ti不锈钢散热器分别按"直接加热"和"分阶段加热"两种电子束钎焊工艺钎焊的温度场和应力场进行了有限元分析。结果表明,采用分阶段加热钎焊工艺时,获得了均匀的钎焊面温度分布,钎焊面大部分区域的温度在1042～1051℃之间,且在钎焊温度范围之内;对于径向残余应力,采用直接加热钎焊时,钎焊面上出现明显的应力集中区域,而采用分阶段加热钎焊,钎焊面上没有应力集中区出现;对于周向残余应力,分阶段加热钎焊的拉应力峰值较直接加热钎焊减小了11.2%;两种钎焊工艺的周向残余应力的拉应力峰值都大于径向残余应力的拉应力峰值,说明钎焊面的危险部位沿圆周方向。     

等离子无模成形叶轮的应力场分析与校核

等离子熔积无模成形是急速加热快速凝固的短流程制造技术,如何避免制件的热裂纹是该技术的关键,而热裂纹的产生取决于成形过程温度场与应力场的分布特征.用有限元法对预热和水冷两种温控方案进行了模拟仿真,对比分析可知,较预热成形,水冷成形零件表面质量良好、热裂倾向低.随后依水冷条件按跳跃路径计算了叶轮成形过程的热应力场.结果表明,该方案所得零件的温度场较均匀,热应力和热裂倾向显著降低,工艺合理,有利提高成形性.