重型钢管装卸作业专用吊具的研制

随着重型钢管的进、出口量逐年增加,按照以往的作业工艺方案进行重型钢管作业,造成钢丝绳吊索大量损坏报废,而且效率低下。提高重型钢管作业效率,减少钢丝绳的成本支出,保证作业安全,确保装卸质量,显得愈发重要。在分析重型钢管货类的传统装卸工艺作业方式的基础上,研制一种新型重型钢管装卸作业专用吊具,并对新吊具的研制过程、安全性能、使用技术要求、经济效益等方面做了详细分析叙述。     

稳健回归随机响应面法与冲压成形性容差预测

在基于CAE的冲压成形性容差预测中,以较少的模拟次数达到工程上可以接受的预测精度是响应面法得以应用的关键.充分考虑到冲压成形数值模拟中可能出现的不确定性波动,允许响应量中存在异常响应,提出一种基于稳健回归的随机响应面法.通过一个数学算例的计算对比,表明所提出方法不但能显著减少模拟次数而且精度与Monte Carlo法相当.将该方法应用于一个复杂冲压件的成形性容差预测中,验证了其在冲压成形性容差预测中的可行性.     

基于响应面模型的6σ稳健设计方法

工程优化中常面临以下问题:①随机因素对质量波动的影响;②设计变量与响应之间的非线性隐式关系不利于优化的实施;③优化中设计变量的不断修正导致试验或计算成本显著增加.为解决上述问题提出了基于响应面模型的6σ稳健优化方法,并以悬臂梁结构和筒形件拉深成形为例进行了优化研究.通过与确定性优化和可靠性优化的对比,验证了所提出的优化方法具有良好的优化效果.     

SPHC钢应变诱导相变细化铁素体晶粒

以SPHC钢为对象,在Gleeble-1500型热模拟机上进行单道次热压缩试验,通过分析变形后的应力与应变曲线及变形过程中的金相组织变化,研究应变诱导相变的基本规律及铁素体晶粒细化效果.结果表明:在750~830℃的变形中存在应变诱导铁素体相变,并获得超细晶铁素体晶粒尺寸为1.6~4.6μm;降低变形温度将增加相变所需化学驱动力,促进应变诱导铁素体相变的发生,从而细化铁素体晶粒;在一定的应变条件下,应变诱导相变获得的铁素体晶粒尺寸和体积分数均随应变速率的增加而减少.     

中厚板多道次热轧过程有限元连续模拟

基于有限元软件Marc,建立了中厚板多道次轧制过程的三维热力耦合弹塑性有限元模拟模型.以等效空心辊替代实心辊,既考虑了轧辊压扁及弯曲变形对其轧件变形的影响,又减少了单元数目并缩短了计算时间,构建了能够将多道次轧制过程连续模拟的有限元输入数据生成系统.通过其网格重划分模块和参数传递模块,使得前一道次的变形与温度的计算结果可用于后一道次模型的初始形状和初始参数,避免了网格畸变引起的计算困难,实现了多道次热轧过程的连续模拟.以某厂实际生产中的7道次连轧参数为例,进行了7道次热轧的连续模拟,所得各道次轧制力及温度结果与实测值吻合,轧辊压扁及轧件厚度分布符合实际规律.     

圆柱体内部空洞的热锻闭合条件

为在锻造过程中消除锻件内部的空洞型缺陷,采用有限元数值模拟技术,研究了各种情况下圆柱体锻件的内部空洞的热锻闭合变形条件,分析了各种因素对空洞闭合的影响。研究结果表明,影响大锻件内部空洞闭合的主要因素是锻件的高径比、空洞形状和空洞位置。当锻件高度与直径接近相等时,心部空洞最容易闭合;当高度大于直径时,随着高度增加,心部空洞闭合难度增大;而当高度小于直径时,增大直径也导致空洞闭合难度稍有增加。空洞为椭球形时,纵横半径之比愈大则闭合愈难。空洞位于锻件心部时闭合最容易,其位置愈接近端面愈难于闭合。     

构造连续应力场的有限元差分法

本文从构造连续应力场出发,通过建立节点位移与节点应变之间的差分格式,给出一种新的计算方法——有限元差分法。算例表明,该方法具有较高的计算精度,且程序设计规范,可以方便地用于各种工程结构。     

多道次中厚板热轧过程的综合数值解析法模拟

采用微分方程的解析解法和数值解法相结合的思路建立了中厚板热轧过程温度场、变形场和轧制力的综合求解模型.在该模型中,考虑到轧件厚度方向的温度梯度远大于沿宽度和长度方向的温度梯度,因而将热传导方程简化为一维微分方程,基于拉格朗日坐标建立了温度场的级数解法.针对中厚板轧制的速度场特点设定了速度场函数,基于欧拉坐标架建立了应变速率和应变的数值解法,从而解决了多道次轧制过程的温度场与变形场连续计算问题.利用该模型模拟了中厚板12道次热轧的成形过程,给出了轧件温度随时间的连续变化曲线以及各道次的轧制力、应变和应变速率的分布和大小.模拟结果与工业现场实测数据吻合较好.     

Relationship between Microcellular Foaming Injection Molding Process Parameters and Cell Size

In order to study the relationship between the main process parameters and the cell size, the mathematical model of cell growth of microcellular foaming injection process is built. Then numeric simulation is employed as experimental method, and the Taguchi method is used to analyze significance of effect of process parameters on the cell size. At last the process parameters are focused on melt temperature, injection time, mold temperature and pretidied volume. The significance order from big to small of the effect of each process parameters on cell size is melt temperature, pre-filled volume, injection time, and mold temperature. On the basis of above research, the effect of each process parameter on cell size is further researched. Appropriate reduction of the melt temperature and increase of the pre-filled volume can optimize the cell size effectively, while the effects of injection time and mold temperature on cell size are less significant.     

镁合金塑性成形技术--AZ31B成形性能及流变应力

通过热模拟压缩试验研究了镁合金AZ31B在不同温度下的成形性能,获得了200～400°C温度下的镁合金变形特性和流动应力.试验结果发现,镁合金在低于200°C以下的温度范围内变形困难,发生断裂.在高于400°C时,由于镁合金极易氧化,不适合塑性加工.试验显示,镁合金塑性成形的最佳温度为250～400°C.由于镁合金在高温下的软化效应,流变应力随应变的增加而下降,提出了适合镁合金塑性成形的流变应力模型.试验结果表明,该模型适用于镁合金热变形过程的流变应力分析.