UBET-based numerical modeling of bulk deformation processes

The paper summarizes the development of numerical procedures for modeling bulk deformation process and preform designing techniques based on the upper bound elemental technique (UBET). UBET has a unique place where an approximate, but faster solution is needed for decision making. In designing and optimizing multistage forging and profile ring-rolling processes, an approximate solution can be used to identify the most influential process parameters. Once an optimum combination of process conditions are determined, computationally intensive, but more accurate finite element analysis can be used to verify and refine results. In this paper, UBET procedures for closed-die forging and profile ring rolling are high-lighted. Experimental investigations are used to validate the model predictions. Also, the UBET-based preform design tool is presented as a process and die design tool for multistage forging processes. Application of these techniques is presented with evidence of effective material usage and extended overall die-life.     

氧气喷头的热挤压工艺及模具设计

在设备吨位和闭合高度有限的情况下，设计结构新颖的组合成挤压模具，使315t油压机设备能力得到了有效的发挥；本文所述氧气喷头毛坯生产工艺，具有节材优质高效的特点；对类似零部件挤压工艺及模具结构设计具有重要的参考价值。     

金属液体凝固中直接挤压过程的数值模拟

根据稳定的交替方向隐式（ＳＡＤＩ）有限差分方法、上限元法（ＵＢＥＴ）等数值计算方法提出了一种数值模拟方法．使用这种方法成功地模拟了融凝固和大塑性变形为一体的金属液体凝固过程中直接挤压（简称液体挤压）的工艺过程．计算机生成的动画图象直观地表现了工件的整个成型过程．模拟结果有助于掌握液体挤压这一新工艺的各种工艺规律．     

上片成形工艺及模具设计

通过对上片零件的分析 ,确定了成形工艺方案和模具结构 ,解决了在成形过程中的材料起皱、开裂和窜动等问题     

喷丸过程中喷嘴移速对颗粒分布的影响

目的探究喷丸过程中颗粒在靶材上的分布特性及喷嘴移动速度带来的影响。方法利用FLUENT对定点喷丸过程进行CFD仿真,获得定点喷打时颗粒在靶材上的位置,然后再使用MATLAB对定点喷打的颗粒结果进行叠加处理,以此模拟连续喷丸过程。首先进行平面喷打模拟,分析喷嘴速度对颗粒分布的影响。通过添加颗粒查询方法可对旋转喷丸过程进行模拟,以方型柱体为例进行转动喷打,并优化转动速度。结果喷嘴匀速平移时,在喷嘴路径方向上的颗粒分布密度恒定,该密度值与移动速度呈反比;变速平移时,在喷嘴路径方向上的颗粒分布密度与喷嘴扫掠截面和喷嘴移动速度相关,且喷嘴扫掠截面越小,颗粒分布密度与运动速度越接近反比,并利用数学模型验证了方法的可靠性;旋转喷打时,针对方型柱体靶材,匀速转动喷打的颗粒分布密度呈起伏变化,通过优化转动速度得到大幅改善,可节约24.2%的喷丸时间与颗粒使用量。结论采用FLUENT与MATLAB结合的方式,可对连续喷丸过程中靶材上的颗粒分布进行合理描述。匀速平移喷打时,颗粒分布密度与移速呈反比;变速平移喷打时,颗粒分布密度与移速呈负相关,靠近反比关系;变速转动喷打时,合理的变速转动喷打较匀速转动喷打拥有更好的颗粒分布均匀度,可大幅缩减颗粒使用量,并提高喷丸效率与喷丸质量。     

水口结瘤对板坯连铸结晶器钢水行为影响的数值模拟

以230 mm×1 600 mm板坯连铸机结晶器为研究对象,采用CFD数值模拟的计算方法,建立了VOF模型,研究了连铸水口结瘤对钢渣界面波动与钢液流动行为的影响。研究结果表明,当水口无结瘤时,结晶器内流场为典型的双环流形貌。当水口有结瘤时,结晶器内水口两侧会出现严重的非对称流,结瘤侧流股范围小,非结瘤侧流股范围大。水口不结瘤一侧动能增大导致结晶器下涡心位置下降,会使钢液冲击深度增大;水口结瘤一侧水口因涡心位置较高,加剧了弯月面处的波动和钢渣表面的波动紊乱。结瘤情况下的钢液波动较大,最大波动差为4.03 mm;不结瘤情况下钢液波动较平稳,最大波动差为1.4 mm。     

HRB400热轧带肋钢筋脆断原因分析及改进

通过对HRB400热轧带肋钢筋脆断的断口进行化学原位、电镜扫描以及金相组织的检验分析，结果表明：钢筋存在严重的C、P偏析，再加上冬季生产时的轧后冷却速度较快，使钢筋出现大量强度高、塑性低的上贝氏体组织；钢筋局部区域存在的微小裂纹，在受弯的情况下，裂纹处形成应力集中，裂纹会快速扩展；钢筋反复弯曲加工后，降低了钢筋的韧性。这些因素综合作用使得钢筋发生脆断。在此基础上，对钢筋脆断的问题提出了相应的改进措施，HRB400钢筋产品的质量得到了提高，用户使用中基本没有发生脆断的现象。     

A SOLUTION OF SHAPE EXTRUSION OR DRAWING BASED ON DEFORMATION THEORY

ＡＳＯＬＵＴＩＯＮＯＦＳＨＡＰＥＥＸＴＲＵＳＩＯＮＯＲＤＲＡＷＩＮＧＢＡＳＥＤＯＮＤＥＦＯＲＭＡＴＩＯＮＴＨＥＯＲＹＹｕａｎＸｉ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｅｎｔｒａｌＳｏｕｔｈＵｎｉｖｅ...     

环件开式辗扩力和力矩计算

用上限法分析了环件开式辗扩变形，导出了辗扩力和力矩计算公式，阐述了辗扩力和力矩与辗扩进给速度的关系。根据环件辗扩实验结果，对文中的辗扩力和力矩计算公式进行了验证。     

基于快速响应湿度传感器的无线呼吸检测系统

呼吸功能的实时检测对有呼吸功能障碍的人群十分重要.基于纳米材料湿度传感器和Zig Bee无线网络技术设计了一种呼吸检测系统,该系统由四部分组成:湿度传感器探头、数据采集节点、数据接收节点、基于VC++的MFC平台开发的呼吸功能检测软件.系统实现了呼吸频率记录、呼吸暂停报警、呼吸信号波形实时显示等功能.实验对几位志愿者进行呼吸功能检测,验证了系统的有效性.呼吸检测系统具有响应和恢复快、能够检测急促呼吸、受外界干扰小、无线检测、携带性强等特点.