差温无模预成形锻造的有限元模拟研究

利用热力耦合有限元方法 ,对AISI10 4 5钢圆柱体坯料在环形加热源局部加热下的差温无模预成形锻造过程进行了模拟研究。模拟结果表明 ,在坯料中获得和控制大梯度分布的不均匀温度场是实现无模预成形锻造的关键。复杂零件成形必须合理地组合加热源和冷却源 ,以便产生所需的温度梯度场。在快速变形条件下 ,变形过程中的持续加热对金属的流动影响甚微 ,变形前的温度分布基本上决定了金属的流动 ,但在慢速变形条件下 ,变形过程中的持续加热对金属的流动产生一定的影响 ,其影响程度视零件复杂程度而异。从该文研究结果可以预见 ,差温无模锻造可以发展成为一种无模锻造制坯新工艺     

定向凝固过程的数值模拟进展

针对定向凝固模拟的研究现状,概述了其中几种用于凝固的模拟方法,如三维枝晶胞膜跟踪法、电磁成形法、相场法等,并着重介绍了相场法。最后,在分析现有相场模型不足的基础上,指出了该领域研究中亟需解决的问题,并对今后的发展方向作了分析。     

海外文献速报

压铸流动及凝固模拟,AC4CH铝合金吸引流动试验的数值模拟,考虑加压的熔液补缩作用下挤压铸造缩松量的定量预测,铝合金压铸破断激冷层的形成与移动的数值计算     

机床圆柱结合部的动态特性解析方法

在机床图纸设计阶段，预测机床整机的动态特性具有十分重要的意义，进行机床整机动态特性预测的难点在于如何确定结合部的刚度和阻尼参数，本文以机床结构中应用较普遍的圆柱结合部为例，研究了基于结合面基础特性参数的圆柱结合部动态特性解析方法，并编制相应解析软件，给出应用实例，证明本文的方法及软件是正确的。     

变薄拉伸工艺中凹模锥角的计算机模拟优化

在分析了变薄拉伸工艺应力性质的基础上 ,应用有限元模拟软件定量地分析了凹模锥角对拉伸工艺的影响 ,并给出了凹模锥角的合理范围 ,从而为优化模具设计 ,合理制定工艺提供了可靠的参考依据     

浅埋大跨地铁隧道双层叠合初支拱盖法施工力学机理及关键施工步骤分析

广州市轨道交通11号线华景路站—华师站间浅埋大跨段,因地质条件较差、周边环境复杂,所以为保证该浅埋大跨段的施工效率和施工的安全性,创新性地采用了双层叠合初支拱盖法进行施工,但该施工方法与其他拱盖法相比,也存在工序更加复杂、对施工水平要求更高等问题。基于此,为了定量分析该工法施工的力学机理及关键施工步骤,利用有限差分软件FLAC3D建立三维数值模型对施工全过程进行模拟,研究了大跨隧道施工过程中地表、拱顶沉降及支护结构应力随施工步骤的演变规律。研究结果表明:中部导洞的开挖与临时支撑的拆除将导致围岩位移和支护结构受力大幅增加,是双层叠合初支拱盖法的关键施工步骤,在实际施工中应当重点关注。     

隧道近接下穿既有铁路线低扰动施工方法及其精细化模拟分析

针对软弱地层中某新建隧道近距离侧穿2条相邻铁路线大桥桩基础的特殊工程需求,提出并设计了一套新式强化联合支护方法;针对性地建立了三维精细化数值模型,并设计了基于无限元法的边界处置技术,有效地控制了边界效应与模型规模;实现了在新式强化联合支护方法下,对新建隧道开挖的全过程进行工程尺度模拟;量化分析了新建隧道施工过程对既有桥墩结构、超近接桩基水平位移、竖向沉降和应力分布的影响。结果表明:在拟定设计支护结构参数和施工方法的条件下,新建隧道下穿既有铁路大桥桥墩的施工,对桩基的位移变化影响相对较小,各指标最大变形均未超过相关规范允许的控制值;各桥梁桩基受施工影响而导致的应力幅值变化较小,普遍处于受压状态,压应力小于桩体材料的最大应力容许值。该研究结果对相似工程的施工和安全稳定控制有借鉴意义。     

分子动力学在材料科学中的应用

分子动力学方法是进行物质原子或分子层次计算机模拟时所采用的一种基本方法。通过分子动力学模拟，可以给出原子尺度上材料及其演化过程细节的可能性，具有无先例的准确性，使材料设计和性能预测成为可能。本文分析了分子动力学模拟的基本原理和算法；综述了分子动力学在材料科学中的应用，介绍了最近发展的第一原理分子动力学模拟，指出材料科学中第一原理分子动力学模拟的应用还有待进一步发展。     

2205双相不锈钢模拟焊接HAZ组织与性能

采用热模拟法研究了2205DSS焊接HAZ的组织与性能，探讨了冷却时间对模拟HAZ冲击韧性的影响规律。结果表明：冷却时间对组织及性能有很大的影响，随冷却时间的延长，铁素体含量减少，奥氏体含量增加，冲击韧性增大：随冷却时间延长，模拟组织显微硬度降低，而且模拟组织中铁素体的硬度低于奥氏体的硬度：固定冷却时间t8／5时，随冷却时间t12／8的增加，冲击韧性提高：固定冷却时间t12／8时，随冷却时间t8／5的增加，冲击韧性降低。