直缝焊管成型机接触压力研究

根据全息光弹实验结果得出的轧辊接触压力的分布规律，进而利用能量方法、轧压理论及厚壁筒理论对开口孔型、闭口孔型的轧辊接触压力进行计算。结果表明理论计算与实测值比较接近，有一定的应用前景。     

基于有限元的高压容器开孔接管区应力分析

对压力容器开孔接管区进行了三维有限元分析,获得了容器筒体、接管及其连接部位的应力分布信息。结果表明:压力容器开孔接管区产生明显的应力集中,且应力集中系数随接管与筒体连接处距离的增大而快速降低,各类应力的最大值发生在接管与筒体连接处且位于接管上部位的内侧区域,是筒体失效的危险区域。     

内压厚壁容器外壁表面凹坑应力场有限元分析

采用通用有限元程序ＡＮＳＹＳ对内压厚壁容器筒体外壁表面凹坑（含打磨外壁表面裂纹缺陷所形成的纵向凹坑及环向凹坑）以及与筒体等厚的半球形封头表面凹坑的应力场进行了分析,研究了两种不同弹塑性材料模型（理想弹塑性模型和线性强化弹塑性模型）在纵向表面凹坑中的弹塑性应力场,并且分析了凹坑形状参数比对应力集中的影响,分析采用参数化模型,适用于各种尺寸内厚壁容器外壁面各种尺寸凹坑的应力场分析。     

1000MPa超高压多光路可视系统径向大径厚壁圆筒的研究

本文对直径比为６、孔径比为０．６７的１０００ＭＰａ超高压多光路径向大孔厚壁圆筒进行了研究,讨论了自增强自动对超高压容器径向开孔问题的塑性影响,得出该径向大孔的超高压厚壁圆筒容器,经自增强处理和适当增大壁厚后筒体开孔处速度可靠的结论。     

1000MPa超高压多光路可视系统径向大孔厚壁圆筒的研究

本文对直径比为６、孔径比为０．６７的１０００ＭＰａ超高压多光路径向大孔厚壁圆筒进行了研究．讨论了自增强处理对超高压容器径向开孔问题的塑性影响,得出该径向大孔的超高压厚壁圆筒容器,经自增强处理和适当增大壁厚后筒体开孔处强度可靠的结论．     

凸模形状对厚壁筒体上热翻接管孔的影响

通过DEFORM3D软件模拟球形、锥形及圆柱形三种不同类型凸模结构下的筒体热翻孔过程,分析了筒体件热翻孔的变形特点,以及凸模结构对该成形的影响.研究得出球形结构的凸模可使翻孔过程平缓、均匀地发展,较利于翻孔成形.     

主蒸汽系统疏水贮罐设备筒体冷压成形工艺试验研究

通过Φ458×25mm厚壁小直径筒体冷压成形的工艺评定试验,验证了厚壁小直径筒体在油压机上冷压成形一条纵焊缝是可行的,并将其成功地运用于秦山核电厂扩建项目(方家山核电工程)设备之一——主蒸汽系统疏水贮罐设备筒体的制造中。提出了冷压成形胎具的具体设计方案和筒体冷压成形过程中应注意的工艺难点。解决了厚壁小直径筒体不能在卷板机上成形的工艺难题,通过工装设计有效地扩大了液压机的筒体成形方面的应用范围。     

压力容器与切向接管结构应力三维有限元分析及强度评定

采用三维有限元方法对压力容器与接管切向连接部位进行了应力分析,获得了该部位的应力分布信息,并与正交接管连接结构形式的应力分布进行了比较．计算结果表明,采用压力容器的切向接管连接结构,使连接区域及其附近区域的应力分布复杂化,并产生明显的应力集中,其应力集中系数随接管与筒体连接处距离的增大而快速降低;各类应力的最大值发生在接管与筒体连接处且位于接管上部位的内侧区域,是筒体失效的危险区域;与压力容器正交接管开孔连接结构形式相比,采用压力容器切向接管连接结构,其连接部位的应力分布更趋复杂化,有更明显的应力集中现象．另外,本文还详述了采用JB4732—1995应力分析设计标准对压力容器与接管切向连接结构进行强度评定的方法．     

大开孔甲醇制烯烃反应器结构优化数值模拟

以大开孔甲醇制烯烃装置为研究对象,针对上端筋板与筒体连接处存在的应力集中现象,在保证容器安全性的前提下,设计出加筋板、加补强圈和增加厚度的方法,组合出四种不同的计算方案,采用数值模拟研究方法,应用ANSYS分析软件,获得四种方案的应力分布,并进行应力评定与实验模型的应力测试。模拟结果与实验结果吻合较好,说明利用ANSYS软件对容器的优化是有效的。结果表明,采用加筋板、加补强圈和增加厚度,或者三者并用,均能够保证大开孔压力容器的本质安全性。对于该压力容器,采用增加筋板,并增加筒体厚度(和斜接管相同)所用金属材料最少,材料成本最低,对于此类容器推荐使用加筋板补强。     

周向斜接管容器弹性应力的试验

采用电测试验法对具有正交接管及25°周向斜接管圆柱形容器在接管横向弯矩载荷作用下的强度性能进行了研究.实验考察了模型的弹性应力分布、应力集中范围、变形特征、应力比等.试验结果表明,容器在接管横向弯矩作用下,筒体接管横向截面为危险截面,横向截面受拉侧根部为最危险点;正交接管容器J1的应力比与分别承受2种方向接管横向载荷的25°周向斜接管容器J2和J3的应力比相比,模型J2的应力比最大,J1的应力比次之,J3的应力比最小.     

圆孔翻边等效应力分布及极限翻边系数的研究

通过对圆孔翻边应力应变分析，应用各向异性全量理论，推导出了变形区等效应力的分布规律和极限翻边系数的近似计算公式。     

拉深翻边复合成形工艺参数多目标优化设计

通过对拉深翻边复合成形工艺设计中的失稳方式进行理论分析和模拟仿真,建立了破裂、起皱和厚度不均3个目标函数.针对各成形质量目标相互关联而无法同时达到最优的特点,提出一种基于多目标优化技术的综合优化方法.以空调外机面板为例,经试验设计和基于Matlab的数据处理技术构建响应面模型,采用改进的快速分类非支配遗传算法对模型进行全局寻优,获得了一组最小化成形缺陷的非劣解集.结果表明,该多目标优化模型具有较好的优化效果和工程实用性.     

光面爆破相邻炮孔裂纹扩展模拟

基于爆破理论,借助ANSYS/LS-DYNA数值模拟软件,对岩石中双炮孔爆破裂纹扩展过程进行模拟,进而分析岩石爆破破坏机理和裂纹扩展特点。结果表明:所采用的模型、参数和数值计算方法的可行;孔间裂缝首先在炮孔壁产生,沿炮孔连线扩展并逐渐向连心线中心贯通;结合理论分析,得到了相邻炮孔的合理间距为40~70 cm,孔间裂缝贯通效果较好,随着炮孔间距的增大,孔间裂缝越难贯通,爆破效果越差。数值模拟结果与理论结果吻合较好,这种方法可以为爆破参数设计提供参考。     

基于Autoform的汽车覆盖件冲压模具设计

分析了某型号汽车覆盖件的冲压工艺,采用有限元分析软件进行拉延模拟,确定合理参数,制定冲压工艺方案,设计出全套模具.多套模具采用复合结构,完成拉延、冲孔、修边、翻边、整形等工序,并利用斜楔机构进行冲孔和修边.生产实际表明工艺可行,模具可靠.     

圆孔翻边变形区的应力场和应变场及翻边力的计算

推导圆孔翻边变形区参数型（罗代参数）的应力和应变的解析解。计算时，板料的真实应力一应变曲线拟合为幂强化函数型。由于塑性成型是大变形问题，应变采用对数应变，本构关系也宜简化为忽略弹性变形部分的全量理论。在此基础上，结合实际算例，提出一种翻边力的计算方法。     

板料冲压模具扩孔和渐进成形扩孔的对比分析

分别采用传统的锥形凸模和渐进成形工艺对板料的扩孔特性进行试验,其中渐进成形扩孔的工具轨迹根据传统冲压的锥形凸模的形状设计.探讨了工具轨迹对渐进成形扩孔特性的影响.结果表明:与传统冲压扩孔件相比,渐进成形扩孔件的厚度最薄处位于孔口向外偏置一定距离的圆周上,而不在孔口边缘;渐进成形扩孔件的变形模式为剪切变形和弯曲变形综合作用,扩孔件沿直径的厚度分布与初始板厚不满足正弦定理;与传统的模具冲压扩孔相比,渐进成形的扩孔率提高了24.4%.     

V型件翻边成形的数值模拟

将Mindlin曲壳单元引入基于逐级更新的虚功率增率型原理，考虑板材的厚向各向异性，建立了大变形弹塑性有限元模型．对V型零件翻边成形进行了模拟，模拟和实验结果的比较证实了本模型的有效性．基于此模型，研究了零件张角、翻边部分初始长度以及材料各向异性参数和应变硬化指数对V型零件翻边的影响．结果表明，几何形状，尤其是零件张角，对V型零件翻边成形性具有决定性的影响．     

TC2Mδ1.5钛板翻边成形极限及非轴对称畸变的研究

为研究各向异性对圆孔翻边成形的影响,用TC2Mδ1.5 mm钛合金圆板料在室温及600℃高温条件下分别进行了圆孔翻边试验.结果发现,除翻边底孔尺寸小于极限值时在唇口边缘发生破裂的正常失效方式之外,冷翻边制件卸载后发生了凸缘平面翘曲、翻边孔口部椭圆化、唇口边缘高度不一致、壁厚分布不均匀等非轴对称畸变现象.高温热翻边成形有效地提高了成形极限,并消除了凸缘平面翘曲和口部椭圆化,但口部高差以及壁厚不均等现象依然存在.本文在给出极限翻边系数结论的同时,对非轴对称畸变现象进行了定量描述、分析与解释.     

基于误差修正的复杂翻边切边线优化设计

对复杂翻边的切边线优化设计进行了研究,提出了一种基于误差修正的预测复杂翻边切边线的迭代方法,在LS-DYNA有限元仿真的基础上,根据仿真轮廓与目标轮廓的形状误差来修正毛坯形状.结果表明,经1～2次迭代修正后得到了精确的切边线形状,在程序中实现了LS-DYNA求解器的自动调用,提高了切边线的优化效率.同时,通过对某翻边件的仿真模拟及物理实验,验证了该迭代方法的有效性.