基于多应力耦合的航空框类零件加工变形仿真分析及其控制技术

针对航空铝合金7050-T7451材料框类零件数控加工变形问题,采用三维有限元方法分析了耦合应力对加工变形的影响机理。首先,利用单元生死技术、动态载荷步分别模拟铣削加工过程中材料去除和走刀过程,分析了初始残余应力、装夹应力和铣削机械应力耦合状态下走刀路径对加工变形大小及其分布状况的影响规律。其次,以不同的装夹方案为边界条件,分析了耦合应力对加工变形的影响规律,可为航空结构件加工的尺寸稳定性提供理论指导和工艺策略。     

航空薄壁件三维铣削过程的有限元仿真

铣削加工中铣削力是导致加工变形的直接原因,而航空薄壁件加工中,加工变形是加工误差产生的主要因素。通过有限元法对航空薄壁件的铣削过程进行三维仿真模拟,揭示了切削深度、切削速度以及摩擦因素对切削力的影响。     

燃料电池多通道蛇形流场的设计及优化

结合现有燃料电池流场设计的优点,为某燃料电池双极板设计多通道蛇形冷却水流道,利用计算流体动力学(computational fluid dynamics, CFD)技术进行流场仿真、改进和设计优化,进行试验验证。结果表明,仿真与试验结果吻合,原设计方案虽然满足压降和流量分配均匀性要求,但分支流道内流速过低,整个流场基本处于层流状态,不利于电堆散热。优化后的流场已基本发展为湍流,湍流度较高,增强了冷却效果,压降和流量分配也满足要求,表明优化方案冷却效果更好。     

定位误差的自动化计算方法

通过将定位误差的计算问题转化为平面尺寸链中封闭环公差的计算,应用全微分法对其进行求解,并介绍了利用VC6.0的MFC AppWizard来建立工程,给出了在VC++编译环境下使用MFC开发UG应用程序的方法、步骤及界面实现技术,实现了定位误差的自动化计算,并最终通过实例验证了该系统的功能.     

燃料电池冷却系统三通管的设计及优化

燃料电池冷却水入堆前的三通管路既要保证流量分配的均匀性,又要求管路压降控制在合理范围内。针对某燃料电池冷却系统三通管压降较大的问题,设计两种优化方案,优化方案1是主管路底部采用光滑的圆弧过渡,方案2在方案1的基础上把主管路底部做成内凹的半球体结构。结果表明:优化后的两种方案均满足流量分配均匀性的要求,但方案2比方案1的压力损失降低8.2%,因而选择方案2作为最终的优化结构,能更好地满足设计要求。     

航空铝合金7075-T7451薄壁件铣削加工模拟及变形预测

在考虑刀具变形、工件及刀具材料性能参数的基础上,建立了三维斜角切削力有限元模型,利用有限元分析软件ABAQUS6.8对航空铝合金7075-T7451材料进行了铣削仿真模拟,获得了切削力、工件变形情况、上层材料对下层材料切削力的影响、切屑形状与大小等规律。其次,针对航空铝合金7075-T7451材料铣削过程进行了切削试验,结果表明所提出的切削力有限元模型具有可行性,可以有效地预测薄壁件的铣削加工变形。     

薄壁件立铣切削力的有限元模拟与实验研究

薄壁件铣削加工中铣削力是导致加工变形的直接原因,是加工误差的主要影响因素.在考虑刀具变形、工件及刀具材料性能参数的基础上,建立了三维斜角切削力有限元模型,利用有限元分析软件ABAQUS对薄壁件斜角切削过程进行了仿真模拟.其次,针对铣削过程进行了切削力测试,结果表明本文提出的切削力有限元模拟方法具有较高的精度,对切削参数的优化提供了理论依据和便利工具.