厚壁管张力减径过程数值模拟

通过对影响厚壁管张力减径工艺参数的研究,用有限元软件ANSYS/LS-DYNA对厚壁管张力减径过程进行热力耦合数值模拟,分析了张力减径时钢管的应力与应变分布、温度分布、壁厚分布以及轧制力分布情况,为钢管张力减径工艺的优化提供了依据。     

张力减径过程管形预报的有限元模型

根据张力减径机的孔型特点,建立了全系统三维弹塑性有限元分析模型,对18机架张力减径过程进行数值模拟,通过研究横向壁厚分布,得出减径钢管产品沿圆周方向的壁厚分布不均,产生内多边形缺陷,并将模拟结果与实测结果进行对比,验证了所建立模型的准确性.本模型可以对钢管减径进行产品质量预测,为分析产品缺陷、指导工艺设计提供了依据.     

三辊微张力减径过程金属变形行为模拟与分析

采用ANSYS有限元分析软件，对无缝钢管三辊张力定径过程的金属变形行为进行模拟，较直观适时地反映该过程的金属变形状态，详细讨论该过程由咬入到稳定轧制的金属流动变化状态及方式。分析得到的应力应变分布结果能够较好地解释钢管定减径过程中出现的壁厚不均等现象，模拟结果与实际生产中钢管变形行为状态基本一致。     

钢管张力减径过程传热模型

为了提高钢管张力减径过程的轧制质量、降低能耗以及控制终轧温度的准确性,从而为钢管出炉温度提供科学设定依据,通过对传热机理分析,建立了钢管张力减径过程传热模型,给出了除鳞、轧制及空冷阶段钢管边界热流的计算式.基于塑性材料的变分原理,建立了轧制变形区的变形热计算模型.结果表明:变形热对钢管温度分布影响不可忽略;该模型能真实反映钢管在张力减径过程中的温度变化,与实测结果吻合较好,可用于钢管再加热和张力减径过程中的参数分析及工艺优化.     

张力减径机孔型设计系统

主要研究开发了钢管张力减径机减径过程的传统孔型、圆孔型、椭圆孔型的设计系统 ,研究了有关孔型设计过程的优化问题 ,成功地为钢管生产厂家提供一套张力减径机孔型自动设计系统 ,有效地提高了工作效率和设计的可靠性     

双道次张力减径过程金属流动三维有限元模拟

采用非线性有限元软件MARC/AutoForge,通过三维弹塑性热力耦合的有限元方法,模拟了新型油井管用钢33Mn2V双道次张力减径过程中的金属流动情况,分析了工件内外表面的速度场分布规律.模拟结果表明:不论是工件外表面还是内表面,在张力减径过程中金属流动速度分布都是不均匀的;实际生产制订合理的可行性工艺方案时应当考虑这些因素.     

强张力减径过程混合加载模型及产品质量预报

采用三维弹生大变表有限元法进行单组元建模,考虑金属的复杂性和影响金属流动的关键因素,如孔型形状及配置、张力作用等,通过张力作用等,通过张力、位移混合加载,建立耦合计算连轧模型,研究在张力减径过程中钢管变形机制,分析在不同民政部下钢管的壁厚变化规律,并与实验结果的对比分析,验证模型的可靠性,为对张减机进行全面检测、挖掘设备潜力和开发新产品等工艺理论研究提供了依据。     

33Mn2V油井管张力减径过程的三维热力耦合有限元模拟

利用MARC/AutoForge3.1元件,使用三维弹塑性热力耦合有限元方法模拟采用新型油井管用钢33Mn2V热轧制管的双道次张力减径过程,并直观地显示了三维管件材料内部和表面不同方位的金属流动、应力、应变和温度演化情况.模拟结果表明:不论是工件表面还是内部,在张力减径过程中金属流动、应变、应力和温度分布都是不均匀的;分析成品管显微组织时应当考虑这些因素.     

有限元法在钢管减径机机架设计中的应用研究

应用SolidWorks软件对钢管减径机机架进行机械设计，并通过实例在不同载荷条件下用COSMOSXpress有限元分析，通过对比研究，最终确定机架结构，正确指导生产。     

无缝钢管冷轧成型过程的数值模拟

本文采用非线性有限元法对无缝钢管的冷轧成型过程进行了数值模拟,得到了钢管在整个冷轧过程包括稳定轧制和钢管冷轧脱模后各个位置的位移场和应力应变场.根据数值计算结果绘制了钢管的轴向、环向及径向应力分布,并根据应力分布特点解释了钢管在冷轧过程中,不同的减径量如何影响成品管直径和壁厚精度的机理.数值计算结果表明:不同减径量情况下,稳定轧制阶段减径量的大小对钢管内外壁径向应力影响较小;对于环向应力,减径量越大,钢管外壁环向拉应力越大,而内壁环向压应力则越来越小;轴向应力同样与减径量的大小成反比例关系.残余应力沿圆周方向有明显不同,较小的轴向拉应力和较大的径向拉应力有利于轧制后轴向变形,较小的减径量有利于接近理论壁厚,但冷轧脱模后钢管直径大于理论直径.研究成果对于无缝钢管冷轧成型工艺设计以和轧辊孔型设计具有参考价值.     

张力减径机双电机传动系统的分析

介绍了张力减径机双电机传动系统的传动方式，通过分析张力减径机双电机传动系统的扭矩和效率，以方便强度校核和设计计算。     

基于RecurDyn的带式输送机启动性能影响因素分析

带式输送机的启动性能会受输送距离、拉紧力和工作平面倾斜角度等因素的影响.为实现各影响因素的优化组合以提高启动性能,利用多体系统仿真优化软件RecurDyn建立了不同结构参数和拉紧力的带式输送机仿真模型.通过仿真分析得到了各个模型的启动时间和输送带所受拉伸力仿真结果,并同理论计算值进行对比.结果表明:适当改变结构参数和增大拉紧力能够提高带式输送机的启动性能.     

肝癌细胞形态和生长行为对基底拉伸的响应

采用“四点弯曲梁加载装置”，对培养的人肝癌细胞株SMMC－7721旋以拉伸刺激，通过显微计算机图像处理系统了解其形态变化，流式细胞仪了解其增殖行为，结果发现1）加载24h后SMMC－7721 G2－M期8．63％，对照组15．92％；2）加载72h后SMMC－7721铺展投影面积缩小；3）加载24h后SMMC－7721分裂指数0．46，对照组0．55。加载可部份抑制SMMC－7721的生长。     

非线弹性索对系泊系统性能的影响

随着船舶的大型化、海洋平台的多样化以及其工作水深的不断加深,锚泊设计过程中锚泊线的成分也由设计初期的单一化向多成分化发展。材料的多样化更是为锚泊设计提供了丰富的选择空间,将对加入非线弹性拉伸材料的系泊线进行数值模拟分析,采用分段外推-校正的方法,计算分析了相同水深下非线弹性拉伸材料对系泊系统变形、张力以及刚度的影响,并且进一步研究了不同水深的情况。结果表明,加入非线弹性拉伸的材料能够有效地降低系泊线张力及自身刚度,加入此种材料的组合系泊系统更适用于浅水。     

基于3DS Max的钻井设备仿真系统的开发

为提高钻井工技能培训效率, 避免时间地点的限制, 设计并制作了基于3DS Max的钻井设备仿真系统。以各种钻井设备为仿真对象, 通过精模与简模相结合的方式创建3D模型, 利用3D动画技术对模型添加动画, 对钻井设备进行分段分结构渲染, 三维仿真以AVI(Audio Video Interleaved)视频格式输出, 通过后期整合, 形成动画、 声音和文字一体的视频教程。该系统在一定程度上提升了钻井公司技术培训手段, 降低了钻井公司事故发生率。     

Dynamical simulation of cornea deformation in laser surgery

A dynamical simulation method is presented to model the cornea deformation in surgery of laser thermokeratoplasty. The virtual cornea is constructed as a mass-spring system. The corneal surface tension is simulated by damping spring stretch between mass points on the cornea model. The aqueous humor in the eyeball is modeled as ideal gas, and the intraocular pressure is simulated by gas pressure. The coagulation force is exerted on each photocoagulation spot to demonstrate its collapse caused by the condensation of corneal soft tissue irradiated by laser. An extra viscous drag force is added to each mass point to weaken the mass point oscillation. The use of the effective time-corrected Verlet integral method brings about flowing and stable dynamic simulation procedures. The simulation results show that, comparing to the undeformed model, the curvature of the region between the optical center and photocoagulation spot increases obviously. Moreover, the shape of the deformed virtual cornea is much similar to that of the real cornea after surgery.     

基于滤波滑模控制的空间柔性机器人系统控制仿真研究

针对一种刚柔结合的空间冗余度机器人,基于拉格朗日法、假设模态法和系统动量守恒对柔性连杆进行近似描述,忽略高阶弹性振动模态,借助Maple软件,推导了一种自由浮动空间柔性冗余机器人操作刚性负载的动力学模型,该方法提高了建模的正确性.并在此基础上,鉴于自由浮动空间机器人系统的结构复杂性和参数变动性,运用具有较强鲁棒性的滑模变结构控制对该动力学模型实现了轨迹跟踪控制,较好地抑制了柔性杆弹性振动,并减小了对本体的影响.最后进行了自由浮动三自由度柔性冗余度机器人的动力学控制仿真,仿真结果验证了上述控制方法的有效性.     

基于网格的织物虚拟场景真实感模拟及计算机实现

提出并实现了一种在虚拟场景中进行织物真实感模拟的方法。针对图像形式的特定场景，先确定要进行处理区域的边界，建立区域网格，对网格进行必要的拉伸、旋转等变换；然后进行纹理映射，同时保留场景原有的明暗度关系。运用这种方法建立的织物场景模拟，可使织物设计者能够迅速地检查设计效果，为织物虚拟地展示提供了工具，具有良好的实用性。     

曲面件柔性拉伸成形时的过渡区

利用多夹钳式拉伸成形机能够实现夹持和拉伸成形的柔性化特点,对投影面为梯形的曲面件分别建立矩形板料和梯形板料夹持有限元模型,并进行了不同过渡区的矩形板料和梯形板料的数值模拟.结果表明,随着过渡区最大长度的减小,板料容易贴模,成形力减小,成形件的最大应变值减小,有效成形区应变、厚度分布更均匀,成形效果更好.对投影面为梯形的曲面件进行拉伸成形实验,实验结果与数值模拟结果吻合,验证了数值模拟的正确性.多夹钳式拉伸成形机能够根据模具形状合理设计过渡区形状,提高成形质量,节省材料,降低拉伸成形成本.     

3D非扫描成像激光雷达距离精度的Cramer-Rao下限

利用参数估计的方法进行了3D非扫描成像激光雷达距离精度的研究,根据数理统计的理论,分析了距离估计方差的Cramer-Rao下限（CRLB）,推导出了3D非扫描成像激光雷达距离估计方差的CRLB计算公式。 利用Monte Carlo仿真结果证明了推导的距离估计方差的CRLB具有有效性。 通过推导的距离估计方差的CRLB,对3D非扫描成像激光雷达的距离精度影响因素进行了分析,结果表明,减小脉宽、增加脉冲强度、提高采样速率、降低系统噪声、增加探测器量子效率都可以有效提高目标距离精度。