汽轮机转子凹面板漏盘圆柱体镦粗的机械设计的优化研究

大型汽轮机转子作为大型锻件中的代表性产品,其机械设计一直以来都是火电机组开发设计的关键部件,而镦粗对碳化物破碎的分布均匀、改进锻件的力学性都会产生较为重要的作用,基于此文中对汽轮机转子凹面板漏盘圆柱体镦粗进行了有限元优化分析。首先给出了凹面板漏盘圆柱体镦粗的力学优化模型:提出了镦粗时使用凹球面镦粗板,可使镦粗后毛坯上下两端形成鼓形,避免拔长生产时凹心缺陷的出现建立了锻件毛坯在凹面镦粗板和凹面漏盘间镦粗的力学模型的CAD图。在凹面板漏盘圆柱体镦粗有限元数值模拟中得出:参数υ=7mm/s、θ=20°时毛坯镦粗后内部的综合性能较优,其不同区域的应变、应力较均匀;漏盘孔口倒圆角半径值不同,对毛坯镦粗后根部表面形状影响不明显;盘孔与钳把间隙量120mm时可在一定程度上相应的提高毛坯内部综合性能,这一研究对于汽轮机转子铸造工艺改进具有一定的实际意义。     

基于ABAQUS的半固态AZ61合金镦粗成形数值模拟

利用ABAQUS有限元软件对半固态AZ61合金坯料的镦粗问题进行了分析,计算了坯料内部的应力和变形,通过用触变成形实验得到的变形力与模拟计算得到的变形力相比较,两者基本吻合,为进一步研究控制半固态AZ61合金镦粗变形方案提供了理论依据。     

基于塑性力学变分原理的大锻件镦粗变形研究

镦粗是大锻件制造工艺中最重要的基本工序与常用工序.镦粗变形是由其坯料内部的速度场(或位移场)确定的,进行镦粗变形研究的关键是得到其真实速度场(或位移场),为此,利用塑性力学变分原理,对其进行了研究.根据试验与生产得到的镦粗变形基本规律,预设镦粗变形的运动学容许的速度场,进而求得应变速率场,借助刚塑性材料的第一变分原理求得其真实速度场的解析式.为检验真实速度场的合理性,考察了端面摩擦因子m分别为0、0.25、0.5和0.75时镦粗坯料的变形情况,结果合理.又进一步将解析计算结果与数值计算结果对比,两种计算结果十分接近.表明研究得到的镦粗真实速度场解析式是正确的.利用建立钢锭镦粗的真实速度场,计算分析了钢锭镦粗的难变形区,可为制定大锻件工艺提供参考.     

圆柱件无鼓镦粗的模拟研究

采用了圆柱件端面制凹的方法，通过模拟研究得出圆柱件镦粗时所产生的鼓形与压下率，凹形比和高径比的关系式。该式可用于无鼓镦粗和微鼓镦粗的工艺参数设计，并为定量计算圆柱件镦粗时产生的鼓形值提供了又一算式。     

圆柱件无鼓镦粗的模拟研究

圆柱件无鼓镦粗的模拟研究刘战英（冶金系）摘要采用模拟研究的方法，得出了圆柱件镦粗时所产生的鼓形与压下车、凹形比和高径比的关系式。可用于无鼓镦粗和微鼓镦粗的工艺参数设汁。为定量计算圆柱件镦粗产生的鼓形值提供了算式。关键词鼓形，镦粗，模拟《中国图书资料分...     

无网格RKPM法及其在体积成型中的应用

介绍了无网格再生核质点法(RKPM)的基本原理及其在刚塑性可压缩材料体积成型中的应用·采用罚函数满足本质边界条件,模拟了理想塑性材料的二维平面无摩擦镦粗过程,计算了不同坯料高宽比在不同可压缩因子下的变形情况,将计算结果与解析解进行比较,结果表明变形工件形状和应变参数与解析解吻合较好,应力计算的误差可能与点积分有关·模拟结果说明了再生核质点法在体积成型中应用的可行性和有效性·     

三维边界元法在曲轴结构形状优化中的应用

本文推导了三维边界元表面应力导数和重量导数计算公式,采用作者研制的基于边界元法的三维结构形状优化设计程序,完成了492Q发动机曲轴的形状优化设计,从而把三维形状优化引入到内燃机零件设计中。在计算中采用5个设计变量,允许整个曲柄臂在三维空间上变化,使用一个有效的简化模型,采用约束变尺度优化方法,仅用7次迭代就得到最优解。以原曲柄臂的最大应力、变形水平作为约束条件,使曲柄臂的重量减轻17.2％,取得较显著的优化效果。     

镦粗工艺理论与技术的进展

提出了普通平板间镦粗圆柱体高径比Ｈ／Ｄ〉１时刚塑性力学模型的拉应力理论和高径比Ｈ／Ｄ〈１的静水应力力学模型的剪应力理论,前者打破了传统工程塑性力学中所阐述的镦粗体内部总处于三向压应力之说,后者圆满地解释了大型饼类锻件中常出现的“夹馅饼”缺陷问题,平板镦粗所理论已被定性物理模拟和定量数值模拟,广义滑移线解,力学分块法和生产解剖试验所证实,在该新理论基础上,进一步提出方柱镦粗的两个新力学模型,锥形板镦     

曲轴RR法限制成形的模拟及模具结构优化

对于非椭圆截面曲臂的大型曲轴,其模具结构设计对曲轴成形后的形状尺寸精度影响极大。本文采用三维刚粘塑性软件TFORM3对12V240曲轴RR法限制成形工艺及模具结构进行了设计分析。提出了防止成形缺陷产生的新的模具结构方案,该方案通过改进模腔横截面形状设计和增加模具水平镦粗面的斜度来加强模具对毛坯塑性变形的约束,从而为曲轴RR法镦锻工艺及模具设计提供理论依据。     

微小尺度流动应力波动尺度效应

通过对常温下具有不同晶粒直径的微型铜圆柱体进行镦粗实验,研究了微小尺度下流动应力波动尺度效应现象.结果表明,在应变量相同条件下,流动应力波动幅度随晶粒尺寸的增大而线性增大;在晶粒尺寸相同条件下,流动应力波动幅度随应变量的增大而增大.基于晶体塑性理论及数理统计理论,建立了流动应力波动幅度与晶粒尺寸和坯料几何尺寸间的关系.     

锚杆支护下两向不等压深埋隧洞受力与变形弹性分析

为了给引水隧洞隧址选择和支护参数设计提供理论参考,采用均匀化方法,基于复变函数理论,推导了非均匀应力场下锚杆支护时深埋圆形隧洞的应力及位移弹性解析解,并给出了洞周切向应力及径向位移随围岩弹性模量、侧压力系数、锚杆长度、半径和环向间距等参数的变化规律。通过算例分析,得出以下结论:（1）随着围岩弹性模量的增大,隧洞洞周各点的切向应力和径向位移均减小,且对围岩弹性模量（单位:GPa）在[5,10]区间最敏感;（2）侧压力系数在（0,1]区间时,洞周最大切向应力和径向位移随其增大而减小;在[1,2]区间则相反,并对侧压力系数在[1,2]区间更敏感;（3）随着锚杆长度的增大,洞周的切向应力和径向位移逐渐减小;随着锚杆半径增大,洞周的切向应力逐渐增大,径向位移逐渐减小;而随着锚杆环向间距的增大,洞周应力和位移的变化趋势与锚杆半径的规律相反。     

不同应力场软弱围岩公路连拱隧道力学特征试验

为了更全面了解不同应力场软弱围岩公路连拱隧道的力学特征,选择曲中墙连拱隧道结构形式,基于"先加载后开洞"思路,开展施工过程相似模拟试验,研究不同应力场软弱围岩连拱隧道施工应力变化特征,分析应力场对支护结构受力的影响。试验结果表明:不同应力场,在左、右洞开挖过程中,侧压力系数较小时,拱底和拱顶应力释放最为显著,侧压力系数较大时,拱腰应力释放最为显著;围岩与衬砌接触压力,除在中墙顶、底方向随侧压力系数的增大而略有减小外,其他各方向均随侧压力系数的增大而增大;中墙压应力的量值随侧压力系数的减小而增大;左、右洞衬砌结构内外侧受力不对称,且侧压力系数对衬砌结构的切向应力影响很大,即随着侧压力系数的增大,切向应力最大值位置逐渐由外侧拱腰向拱顶过渡。     

应力法剪切下料的剪刃形式和适宜参数问题

应力法剪切下料是精密下料方法同裂纹技术的应力断料原理相结合的产物。通过建立夹紧剪切过程中被剪棒料的应力状态方程,分析了被剪棒料同剪刃及夹紧块之间的挤压应力分布,通过挤压应力的分布形式探讨了合理的剪刃形状,进而通过实验研究确定了适宜的剪刃几何参数,为应力法剪切的应用提供了理论依据和适宜剪刃。     

双向超越离合器星轮成形工艺分析

针对离合器星轮传统制造工艺存在机械加工制造成本高、材料利用率低,精密冲裁零件断面会产生塌陷、拉裂等问题,提出了精冲挤压成形离合器星轮方法,它不但能提高零件精度,改善零件力学性能,还能提高生产率并节省材料,模拟分析结果表明:精冲成形后零件断面由于材料塑料变形产生的塌角现象,采用挤压成形后,零件塌角得到了明显的改善,其尺寸精度也可得到较大的提高;随压边力的增大,零件塌角高度减小.研究结果为厚板精密冲裁提供了新的方法.     

广西金线鲃属鱼类二新种记述

描记采于广西壮族自治区的金线鲃属鱼类二新种,以采集地乡镇名命名泗孟金线鲃（Sinocyclocheilus simengensis Li,Wu,Li et Lan sp. nov.）和平山金线鲃（Sinocyclocheilus pingshanensis Li,Li,Lan et Wu sp. nov.）.     

典型布局端壁等离子体激励抑制高负荷扩压叶栅角区分离实验

为提高端壁等离子体气动激励对高负荷压气机扩压叶栅角区流动分离的控制能力,需要进一步优化激励布局,实现更高效的流动控制。针对多种端壁等离子体激励布局形式,分别开展了毫秒脉冲等离子体气动激励抑制叶栅角区流动分离的实验研究。结果表明:端壁横向流动对角区流动分离的影响大于流向附面层的流动分离。端壁激励布局对流动控制效果至关重要。优化后的激励布局沿三维角区端壁分离线切向,流动控制效果最好,50%叶高处总压损失减小11.8%;但随着来流攻角的变化,导致激励器布置不再与端壁分离线相切,流动控制效果减弱,因此要根据控制攻角的范围需求,结合具体的流场结构,设计合适的激励布局;适当的增加激励组数能有效促进射流与近壁面气流掺混,提高流动控制效果。     

一类优化问题的线性松弛方法

对一类优化问题（P）给出了一线性松弛方法。利用对数的性质建立了问题（P）的等价问题（P1）,利用切平面和凹包逼近,建立了问题（P1）的松弛线性规划（LRP）。通过对可行域线性松弛的逐次细分以及求解一系列的线性规划（LRP）,提出的算法收敛到问题（P1）的全局最优解。数值实验结果表明了提出方法的可行性。     

各种排样方式下顶点算法的研究

多边形顶点算法是冲裁排样优化问题的一种新算法。本文在单排顶点算法的基础上，对其它常用排样方式进行了研究，通过对原图形数组的适当拆分和重组构成新的多边形，即可采用在图形内求多边形顶点处宽度的算法。该算法不仅简化了计算，提高了运算速度，而且保证了最优解。     

冲裁件排样的优化设计

本文根据冲裁件在条料上排样各零件轴线平行的条件,导出以遍历网格法为基础的冲裁件排样优化模型.该模型将目标函数化为一组单值单变量函数,结合查表法,只需少量运算便可求出目标函数值.文中还给出了程序框图.     

四边形网格的优化处理研究

介绍了海量空间数据点四边形网格划分算法.由于原数据模型的数据点分布有时不是均匀的,因此在网格生成过程中,尽管是依据优化因子生成的网格,但是为了整体网格生成的推进,有时也会产生凹四边形或退化为三角形,因此需要进行优化处理,从四边形网格的形状和边界的优化2个方面介绍了网格形状的优化过程,给出了算法的运行结果.