扁挤压筒挤压的光塑性模拟

文章利用三维光塑性方法,以聚碳酸酯为材料,模拟了具有流线型过渡型腔的扁挤压筒挤压整体铝壁板型材时的挤压变形,获得了三维塑性应变场。结果表明,挤压变形主要集中在流线型型腔内,扁挤压筒型腔内则为难变形区,两者的过渡处存在应变集中现象;变形区内未出现死区;挤压变形沿厚度方向基本成对称分布,有类似于拉拔(中间)、镦压(两侧)以及摩擦力影响(边缘)3个区域,且越到模口处对称性越好。模拟实验获得的应变场为扁挤压筒挤压的数值模拟和优化设计提供了依据。     

组合扁挤压筒预应力计算的有限元混合法

组合扁挤压筒强度分析和优化设计中的关键是合理地确定预应力场,本文利用有限元混合法,处理组合扁挤压筒过盈配合接触问题,成功地解决了组合扁挤压筒预应力场的分析和计算。计算结果表明,过盈配合面上的接触力不是均匀分布的;有限元混合法是一种解决扁挤压筒和异形内孔组合凹模预应力场计算的有效方法。     

复杂断面型材正挤压时的金属流动规律

本文研究了正方形、矩形、三角形、工字形、丁字形、梨形以及其它各种各样的复杂断面型材正挤压时的金属流动規律。实驗指出,在型材断面重心处(工字形型材除外),金属流动最快。对于工字形型材的大对称面而言,在两个翼缘和腹板的連接处,金属流动最快。由图2-7中可以看出,复杂断面型材挤压时的金属流动图形、死区的大小和形状等均此圓棒材的复杂。     

铝型材挤压模具导流孔结构优化

基于MATLAB平台,将BP人工神经网络、遗传算法和数值模拟技术应用于铝型材挤压模具的导流孔形状优化设计。由正交实验法安排模拟实验组合,采用SuperForge软件对进行型材挤压过程进行数值模拟,并以挤压时金属流出模口平面的z向质点流速的均方差作为模型目标值;将模拟结果作为人工神经网络的输入样本对进行网络训练并建立网络知识源;通过遗传算法求得模型的全局优化解;最后通过有限体积法数值模拟技术验证并比较优化所得导流孔形状与经验法确定的导流孔形状对金属流动均匀性的影响。分析结果表明,通过调整导流孔形状能使金属流出模口的速度分布更均匀,表明对挤压模具导流孔形状的优化是有效的。     

风电机组塔筒结构绕流风场的数值模拟研究

为研究风电机组塔筒结构的气动力特性,基于ANSYS软件,建立了塔筒结构的简化模型并对其进行绕流风场的数值模拟分析,主要探讨了塔筒结构表面风压分布特征,风场风速、湍流度及不同高度比对塔筒表面风压分布的影响.结果显示,圆锥塔筒结构背风面在绕流作用下沿高度方向由上向下形成连续几个回流区,导致背风面受到正压作用;不同风速只有对塔筒背风表面压力大小有较之明显影响,而对塔筒迎风面及侧风面压力大小影响很小;湍流强度对模型表面风压系数大小有不同程度的影响,随着湍流强度的增加,模型侧面(大部区域)、背风表面的压力绝对值相应减小;不同高度比对模型表面风压分布有显著影响.研究结论可为风力发电机塔筒结构的设计提供参考.     

飞机受损件打磨表面形状对激光喷丸残余应力的影响

为研究飞机受损件经打磨后表面形状对残余应力分布的影响,文中对飞机受损件腐蚀损伤区域打磨后的表面形状进行分类,并对表面形状进行函数表征,采用ABAQUS软件完成了不同表面形状及曲面曲率下激光喷丸的有限元模拟.模拟结果表明,激光喷丸后,材料表面最大残余压应力由大到小的表面形状依次为双凹面、凹圆弧面、凸凹面、平面、凸圆弧面、双凸面,表面形状对残余压应力层深度影响较小.随着曲面曲率的增加,双凹面、凹圆弧面、凸凹面表面最大残余压应力逐渐增大,而双凸面、凸圆弧面表面最大残余压应力逐渐减小,曲面曲率对残余压应力层深度影响较小.     

Coons曲面在汽车前照灯多曲面反射镜设计中的应用

采用Coons曲面造型可以满足前照灯反射镜固定边界条件下曲面变形的需求.为使Coons曲面的形状容易调整,采用Bernstein基函数来构造跨界导矢,这样曲面4条边界上的跨界导矢可以分别逼近4个矢量,只需给定4个矢量就可以控制Coons曲面的形状.为进一步简化曲面形状调整方法,并使控制量与曲面的空间位置无关,采用3个标量作为控制量,分别控制曲面凹陷的深浅和偏向.这3个标量为前述4个跨界导矢逼近矢量和曲面4个角点位置矢量的函数,调整3个标量就能修改曲面跨界切矢的模长和方向组合,从而改变曲面的形状.仅用3个标量的Coons曲面变形方法实现了固定边界条件下曲面前照灯反射镜曲面的快速变型.     

全息光弹性

光弹性(試驗)技术是利用偏振光通过由各向同性材料制成的透明受力模型以获得应力条紋图及等傾綫(光干涉条紋),然后借助于弹性理論,求出模型中各点应力的大小和方向,它是光学和弹性力学相結合的一門研究应力分析的科学。光弹性(試驗)技术是实驗应力分析中一个重要的方法。它与其它实驗应力分析方法相比較具有很多优点,例如电测法只能确定零件表面上个別点的应力(严格地說是該点邻     

关于曲面上拐线的概念及其求法

曲面的凹凸是微分几何学中的经典问题之一,划分出曲面上不同的凹凸区域,对于研究曲面的凹凸以及其他性质是一件很有意义的工作.在三维欧氏空间中,根据不同情况曲面可分为上凹和下凹、左凹和右凹,或者前凹和后凹.曲面的拐线就是曲面上不同凹凸区域之间的公共边界.它为划分曲面上不同的凹凸区域提供了一种有效的工具和方法.利用传统微分学和经典微分几何学的理论和方法,提出三维欧氏空间中曲面拐线的概念并加以定义,通过研究曲面与其垂截线之间的关系和性质,得出拐线的求法和判定方法,可以用于对曲面不同上下凹区域的划分.同时类似的理论和方法也完全可以用于对曲面不同左右凹或前后凹区域的划分.对于曲面拐线本身所具有的性质还有待今后作更进一步的探索和证明.     

DP780高强钢板的弯曲凹模圆角曲形优化

针对冲压成形过程中模具磨损及零件表面黏模等问题,以DP780高强度钢板U型弯曲成形为例,采用有限元数值模拟及工艺试验相结合的方法,对弯曲成形模具凹模圆角区域进行磨损区域预测及凹模圆角优化设计。研究结果表明:基于FEM-Archard磨损模型预测的弯曲成形黏模区域与试验结果相吻合;凹模圆角和形状对模具圆角表面磨损深度影响很大,凹模圆角半径越大,磨损深度越小;偏差-椭圆弧比标准圆弧、椭圆弧具有更好的抗成形黏模性能。     

自由组合曲面有限元网格生成

提出并实现了一种从边界到内部的组合裁剪曲面的有限元网格划分算法.首先通过寻找曲面间的公共边界,建立相邻曲面间连接的拓扑关系,并在边界上规划网格结点;然后通过建立和更新结点边环及网格单元的拓扑结构并进行几何计算,逐渐向内生成网格;最后对网格进行调整.由于该网格生成方法首先较好地处理了曲面边界,有效地消除了相邻曲面网格之间的错位和裂缝,使得在曲面间连接处的网格合并、重构、缝合等网格修理工作量明显减少,而且边界附近的网格形状较理想,组合曲面上的网格大小均匀,因此较适合于有限元计算.     

学生对光的直线传播概念的理解研究

以问卷测试和访谈相结合的方法,以高中生和物理专业的大学生为研究对象,就学生在光的直线传播概念的理解进行研究,揭示出学生存在两种典型的错误概念模型:整体模型,学生认为光源发出的光与其形状相同,作为一个整体朝着孔(或光屏)方向传播;适合模型,光源发出的是一系列平行光,从光源顶端和底端发出的光线为这束平行光的边界光线,光屏上出现的图像大小,取决于光源或孔的大小.最后,分析错误概念产生的原因,并提出相应的概念教学建议.     

加工微小型轴向沟槽铜管的多齿芯头齿形优化

多齿芯头是制造微小型轴向内沟槽铜管(AIGCT)的芯模,其齿的几何形状直接影响管内壁沟槽的成形质量及自身的寿命,文中根据单个齿成形区域的边界特征和AIGCT成形时矩形齿横截面金相图上呈现的金属流动特点,将成形区域划分为刚性区Ⅰ、塑性变形区、刚性区Ⅱ以及两个被压实的死区；使用上限法建立齿形成形的单位挤压力数学模型,并分析...     

铝合金车身窗框亮条翻边圆角不均匀缺陷解决方案

铝合金车身窗框亮条端头形状复杂,外形尺寸约为1 000 mm×30 mm,厚度约1 mm,沿宽度方向截面较窄,为复杂的变曲率凸截面,翻边后易出现圆角不均匀缺陷,影响表面质量.通过模拟和试验研究发现,随着凹模圆角半径的减小,亮条产品圆角不均匀缺陷得到一定程度的改善,但尚未达到理想指标.基于这一结论,提出了变圆角半径凹模解决方案及对应的凹模设计流程.模拟和试验研究表明:按照设计流程合理规划凹模圆角半径,采用凹模脊部圆角半径较小,向两侧逐渐增大的方式,减小了翻边后亮条产品不同截面圆角半径的极差值和方差值,达到了产品理想指标.     

变锥角挤压成型双金属复合管件研究

本文应用Deform对双金属管挤压过程进行分析.通过使芯棒锥角小于凹模锥角实现了内层金属在挤压过程中所受来自外层金属的侧向力降低,避免了内层坯料发生破裂.最后我们还对挤压过程中的速度场,应变场以及载荷进行了分析,得出此种模具结构下速度场分布均匀;在凹模锥角不变,芯棒锥角发生变化的情况下,芯棒锥角的合理值为50°,而载荷的大小随着锥角的增加而增大.     

多层组合圆挤压筒变形及应力分布规律分析

文章基于ANSYS提供的FEM法,按接触非线性对多层组合圆挤压筒在未工作状态下(仅受预紧力作用)和工作状态下(工作压力与预紧力联合作用)分别进行计算,得出其变形及应力分布的一般规律,分析结果与用厚壁圆筒理论计算的结果基本吻合,同时还对非均布内压力作用的影响进行了讨论,为组合凹模的结构优化和扁挤压筒的设计提供了技术支持。     

X5214铝合金型材挤压过程的数值模拟

通过采用有限元法与有限体积法相结合,在MSC.SuperForge有限元商业软件上实现了挤压比λ=98.28的X5214铝型材挤压过程的数值模拟;对比了3种不同导流孔形状对型材挤出模口处z向的流速均匀性:获得该型材挤压过程的材料流动速度场、应力场和温度场分布图,并对金属的流动过程进行分析.模拟分析结果表明:对于X5214铝型材,采用对称导流模可获得较佳的流速均匀性.     

曲面类零件拉深内皱的影响参数研究

利用前人用主应力法对曲面类零件成形过程中的悬空区应力分析结果,为改善悬空区应力分布提供理论依据.但解析分析中引入大量简化假设,使结果的精确性大打折扣.采用有限元模拟分析的方法,改变各个参数,观察冲压结果,发现增大坯料直径、增大压边力大小、增大摩擦系数、减小凹模圆角均可抑制内皱的发生,但坯料壁厚也会相应减薄.     

松辽盆地北部徐家围子断陷构造格局及其成因

徐家围子断陷形成于晚侏罗—早白垩世早期,是松辽盆地北部深层最重要的生气断陷.运用构造解析的方法,结合地质背景和应力环境分析,对徐家围子断陷的构造格局及其成因进行探讨.断陷期形成的地层中发育有近南北向(北北西、北北东向)伸展断裂、北东向—北东东向正断层、北北西向逆冲断层、北北西向褶皱、北东向褶皱、北东东向褶皱等多组构造形迹.除北东向褶皱为晚期北西—南东向挤压应力作用的产物,其它构造形迹均形成于断陷期.断陷期地层内发育的3个不整合被解释为断陷期构造幕式渐进变形的产物.徐家围子断陷的两凹一凸的构造格局受近南北向压扭应力场控制,其中平行于最大主压应力方向发育的左旋斜列低角度边界正断层控制了2个箕状断凹的形成,分隔这两个断凹的断凸的形成则与边界断裂的倾滑作用派生的局部挤压应力有关.     

非平底凹模复合成型中板料成型有限元分析

金属板料与塑料复合成型中采用非平底凹模结构制造复杂轮廓形状的复合零件时,金属板料的轮廓形状受到金属板料成型极限的限制.作者用复合成型试验和弹塑性大变形有限元方法揭示了表面轮廓形状较复杂的结构零件复合成型中金属板料的成型过程.变形板料划分为6个区域凸缘区(Ⅰ区)、模腔入口圆角区(Ⅱ区)、与模底接触区1(Ⅲ区)、模底圆角过渡区(Ⅳ区)、与模底接触区2(Ⅴ区)及Ⅱ区与Ⅴ区之间的自由变形区(Ⅵ区).研究结果表明Ⅰ区与Ⅱ区处于拉伸变形状态,Ⅲ区处于板面内双向伸长变形状态;由于模具轮廓形状的急剧变化以及小圆角半径的影响,Ⅳ区内剪切和弯曲作用强,并形成一个板厚大大减薄的大塑性变形区;当熔体压力超过28 MPa时,板料的变形主要集中在Ⅵ区,并在Ⅵ区与Ⅱ区和Ⅵ区与Ⅴ区交界处形成2个板厚减薄较严重的大塑性变形区.