1.5维刚塑性有限元快速求解板带轧制过程

为提高有限元计算效率,实现其在线应用,从减少未知数和自由度个数出发,推导了1.5维有限元的形函数、B矩阵和Hessian矩阵,建立了板带轧制过程1.5维刚塑性有限元快速求解模型,并利用FORTRAN语言开发求解程序RF-1.5D.针对某钢厂典型精轧过程,对轧制力、计算迭代次数和计算时间进行了求解分析.结果显示:轧制力计算值与实测值吻合良好,计算误差小于10%,计算精度令人满意;1.5维有限元求解单道次轧制过程迭代步数少于35次,计算时间少于100 ms,相比2维单元,每迭代步耗费的计算时间明显减少,提高了计算效率.可见,1.5维有限元的计算精度和计算时间满足在线应用的初步要求.     

刚塑性有限元求解板带轧制过程的初速度场

用可压缩刚塑性有限元法,通过自行开发的计算程序对板带轧制过程进行了二维非线性求解.在保证计算精度的情况下,以缩短计算时间为目标,研究了初等方法、G函数法和改进细化网格法设定初速度场对计算时间和计算结果的影响.结果表明:轧制力计算结果和实测值吻合良好,满足精度要求;初等方法、G函数法和改进细化网格法的计算结果相对误差不超过3%,初速度场设定对轧制力求解影响较小;G函数法和改进细化网格法相对初等方法迭代步数较少,由于需要求解方程组,G函数法设定初速度场计算时间最长;改进细化网格法在保证计算精度情况下,减少了迭代步数,缩短了计算时间,提高了计算效率和求解稳定性.     

平辊薄件轧制的刚塑性有限元计算

本文用钢塑性有限元方法,对平辊同步和异步薄件轧制进行了计算,求出力能参数、速度场和应力应变场,并对二者加以比较。之后,又对异步轧制的特征进行了分析。     

异型扁坯轧制过程的刚塑性有限元分析

利用刚塑性有限元方法分析异型扁坯的轧制成型过程,首次阐明了横向倾斜接触表面上节点速度分量之间的约束关系,得出异型扁坯宽展、筋高充满度的变化规律,其结果与实测值相吻合,并求得变形区内部的变形场     

刚塑性有限元法对双金属轧制结合面的模拟研究

提出了在刚塑性有限元法模拟双层金属轧制过程中。处理金属结合面时。附加一层假想的界面单元。并且对这种单元模型进行区别于普通单元的处理。采用这种方法在计算实例上得到了理想的结果。     

2.7维刚塑性有限元分析及其在轧制中的应用

本文提出分数维单元的新概念,定量地刻划了简化3维单元的近似程度;对2.7维单元进行了分析,推导出2.7维单元的B矩阵和Hessian矩阵。最后用2.7维单元求解了H型钢轧制过程,数值结果表明:即使划分的单元不太多,所算得的轧制参数积分量和均值量与实验结果符合得仍良好。     

冷挤压过程的刚塑性有限元分析

本文采用刚塑性有限元法分析冷挤压过程,建立了材料屈服强度的新模型及相应的有限元计算方程,完成了对汽车轮胎螺母冷挤压过程的刚塑性有限元分析。从而为工艺和模具设计提供了理论依据。     

异步轧制的刚塑性有限元分析

异步轧制与传统的轧制方法不同。它是通过上辊慢速和下辊快速的线速度差值来实现的。异步轧制的主要优点是降低轧制力和能量损耗。本文是利用平面应变刚塑性有限元法对异步轧制过程进行结构的变形分析。 计算条件取自文献中的试验条件，因此计算结果可以用试验数据相比较。由多种条件的数值分析来讨论搓轧区和差速比对轧制力、轧制力矩的影响。 计算结果符合实测的结果，可以认为刚塑性有限元法也是解决异步轧制的一种有效工具。     

PC轧机轧制过程轧制力三维有限元模拟

详细介绍了应用ANSYS/LS-DYNA软件建立PC轧机有限元模型求解轧制力的方法,对某1880精轧机组F3机架的轧制过程进行了模拟分析。结果表明,轧制过程等效应力场、等效应变场与实际相符,轧制力模拟值与实测值基本一致,计算结果真实可信,可以为工业生产提供参考。     

用刚—粘塑性有限元法研究立轧时金属非稳态流动问题

本文根据简化三维单元,建立了分析立轧非稳态过程的刚—粘塑性有限元列式,提出了产生初始速度场的新方法,成功地分析了铅块立轧非稳态过程,得到的结果与实验吻合较好。     

H型钢粗轧道次工艺过程数值分析

以中型H型钢粗轧道次工艺过程为研究对象,通过热模拟实验建立了Q235流变应力模型,并选择某11道次典型规格H型钢的粗轧过程进行仿真研究,对轧制过程中轧制力及奥氏体晶粒尺寸变化进行了分析,结果表明：粗轧轧制力仿真结果和现场实测数据具有较高的吻合度;此外,粗轧过程能够有效细化腹板处晶粒,但芯部及翼缘晶粒细化不明显,因此其晶粒的细化必须依靠后续精轧过程实现。     

非轴对称荷载下立井围岩的应力应变分析及其应用

采用基于分离变量法的有限元半解析法对立井在非轴对称荷载作用下开挖过程中的应力应变的动态变化情况进行了分析 ,得出了立井围岩位移应力随开挖的变化规律 ,并结合支护分析提出了井壁支护设计与施工的最优方法 ,为立井井筒的设计和施工提供了新的思路 ,具有重要的理论价值和广泛的应用前景 图 8,参 4     

滚珠滚压工艺在油(气)缸缸筒加工中的应用

用工厂生产中一实例介绍滚珠滚压工艺在油 (气 )缸缸筒加工中的应用 ,叙述了该工艺的全过程以及滚压工具的构造特点 ,分析了实施滚压工艺的各项技术参数及其选择的原则 ,并运用有关计算公式印证了该工艺在生产实际中所具有的显著的技术经济效益 ,指出在生产实际操作中运用此工艺应注意的技术问题。     

翅片管复合轧制工艺润滑剂研究

本文从分析翅片管复合轧制工艺出发 ,根据金属塑性加工中工艺润滑剂的作用机制 ,提出了相应的工艺润滑剂配方模式。通过对配制的工艺润滑剂的性能测试和工业试验 ,确定了工艺润滑剂配方 ,并成功地应用于生产。图 2 ,参 5 ,参 3。     

大跨度夹层板柱结构的拟板（夹层板）半连续化分析方法

在连续化基础上,构造了一种夹层综合单元,对大跨度夹层板柱结构进行分析。该方法概念明晰,实施方便,在保证精度的条件下,可大幅度减少自由度,提高计算效率。     

箔带轧机辊缝中力场分布规律的研究

首次将箔带轧机辊系结构视为三维多体接触问题进行研究,并对轧件的塑性行为予以理想化,运用有限元法成功地求得了辊缝中力场的分布规律,计算结果与实测结果相吻合．这为箔带轧机设计、轧制工艺优化和板形控制等提供了一个高精度的分析方法．图４,参５．     

异形容腔在边界受冲击载荷下的流动分析

研究了扇形流域内隔板受冲击激励时大粘性流体的流动特性，通过理论分析和数值计算，证实了域内流动遵循非定常Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程，其原变量型有限元方程系数矩阵具有不对称性和非线性性，对Ｎ－Ｓ方程根据具体情况作了一定简化，利用有限元求出其速度一压力分布．结果表明，本文采用的计算方法和简化思想在工程应用中是可行的。