金属板材多点柔性成形理论与应用

多点柔性成形是一种先进的金属板材成形技术,这种成形方法能够实现成形路径选择、分段成形等传统成形方法无法实现的功能.文中基于理想路径成形理论,提出了板材多点柔性成形最优成形路径设计的理论与方法,建立了多点分段成形过渡区设计准则与多点成形过程中静力隐式弹塑性大变形有限元数值模拟方法.应用给出的路径设计理论与方法,计算了典型样件的最优成形路径,应用数值模拟理论、方法及开发的数值模拟软件进行了典型件多点成形过程的数值模拟.     

数值模拟方法在TC1钛合金整流内罩深拉热流变成形质量控制中的初步应用

对TC1钛合金整流内罩在深拉热流变成形生产过程中出现的质量问题，如拉裂、起皱等失效现象，采用数值模拟方法加以质量控制研究．通过计算机数值模拟“实验”，优化成形工艺参数和模具几何参数，不仅节省了大量的实验经费和时间，产晶合格率也从原来的20％左右提高到了80％以上。     

RPFEM在正交切削分析中的应用研究

针对典型的正交切削工艺过程,采用分析静态大变形过程的Lagrange描述法,建立了基于平面应变假设的正交切削过程的刚塑性有限元(RPFEM)分析模型;自行开发了模拟切削变形过程的刚塑性有限元分析程序,详细分析了正交切削变形全过程,计算出了变形体内部的网格变形图和速度场、应力场和应变场的分布结果和成形力随行程(时间)的变化曲线;对切削模拟过程中相关技术问题如切屑与基体材料分离准则、切屑与前刀面脱离判据等进行了系统的探讨;在网格重新划分时,采用面积加权平均和体积加权平均相结合的算法,实现新、旧网格体系之间参数的传递;以刨削为例完成了常温条件下铝试件模拟试验,试验结果证明了数值模拟的正确性.     

圆柱体平板间镦粗的热力分析

在推导塑性成形过程中温度场控制方程的基础上,探讨了成形过程中的热力耦合效应.运用有限元方法,对弹塑性圆柱体平板间镦粗过程中温度场和等效应变场的变化规律进行了数值模拟,讨论了成形速度和坯料初始温度对成形过程的影响     

基于ProCAST汽车铝合金轮毂铸造数值模拟及其优化

使用UGNX软件建立汽车铝合金轮毂三维模型.基于ProCAST软件进行铝合金轮毂低压铸造工艺数值模拟仿真,对模拟中铝合金低压铸造温度场、凝固场和容易形成缩松、缩孔的缺陷分布进行研究.在数值模拟结果的基础上,调整了浇注温度、冷却系统、充型压力.铸造工艺参数优化后模拟分析显示,铝合金轮毂的缩孔、缩松等缺陷显著减少,极大改善...     

教练机座舱气流组织和热舒适性

对某型号教练机座舱在不同进气温度方案下的气流组织进行数值模拟,研究舱内空气湿度、人体散热率和衣服热阻等因素的影响,获取了座舱内速度场和温度场分布.通过数值模拟所得到的速度场和温度场,改进了Fanger的舒适性假设中人体表面对流散热损失的计算方法,并取得了不同工况下座舱的热舒适性指标.这可为座舱环控系统的优化设计和不同热环境条件下的运行控制提供理论依据.     

直升飞机钛合金轴流叶轮热流变成形过程的热力学分析

航空工业部某公司所生产的直升飞机钛合金轴流叶轮,长期以来,采用法国工艺路线生产,即从法国进口材料.然后改锻成大余量模锻件,再用四座标铣床切削加工.模锻件被切削余量大,材料利用率低,加工周期长,费用高,特别是叶片部位的金属流线被切断.影响了产品使用寿命.为了取代法国的工艺路线,提高产品的机械性能和使用寿命,我们采用热流变成形方法,自已设计和制造了一套热流变成形模具,该模具带有加热炉和控温装置,在等温状态下一次成形出具有小余量的毛坯叶轮. 本文基于热力学第一和第二定律,对该叶轮的成形过程进行了热力学分析,导出了成形得以进行的充分与必要条件,并进行了实验验证。通过对热流变成形方法生产的叶轮产品切片取样后,进行了机械性能检测,硬度测量,低周疲劳试验以及化学成份分析,其结果符合我国目前的验收标准,其中机械性能指标全部较大幅度地超过了法国标准,伸长率(δ%)和断面收缩率(φ%)尤为突出,优于验收标准的48%或121%不等. 本文从理论上和实践上说明了热流变成形的优越性和在工程上的广阔的应用前景。     

结合Fluent的液氨泄漏扩散模拟及中毒定量评估

运用Fluent数值模拟软件计算分析液氨泄漏扩散浓度场及扩散规律,并与基于高斯烟羽模型的理论计算结果相对比,验证其结果的可靠性。结合数值模拟结果和暴露时间,对人员在静止状态及疏散状态下的死亡百分率进行定量评估。结果表明结合Fluent数值模拟的急性中毒定性评估方法能够直观、动态、可靠的反应泄漏扩散的范围及影响,具有良好的应用前景。     

任意形状坯料反挤流变成形内圆筒上限单元技术的改善分析

提出了对任意形状坯料的反挤流变成形内圆筒的运动许可速度场改善．在以前各种著作中出现的速度场不满足在模具和材料接触面的法线速度必须为零的条件，而且忽略了冲头下面的材料旋转．同时对前者进行了修正，对后者以一种新的速度场进行了改进．得出的挤压载荷的理论计算值比文献中出现的低，且更接受实验结果，同时平均挤压高度与实际情况相吻合．     

20号钢热拉伸流变特性的研究(Ⅰ)

对20号钢在较宽的温度范围(20～500℃)、较低的应变速率下(10^-4～10^-1)/s进行了一系列恒温恒应变速率实验，对实验结果进行了分析，并修正了Johnson-Cook模型，得出了20号钢的高温流变应力模型参数，为该材料流变成形数值模拟奠定了基础．     

一种新颖的DMS低通滤波器的分析与设计

基于缺陷微带结构（DMS）提出了一种新颖的低通滤波器。首先利用三维电磁场仿真软件分析了DMS微带线的S参数频响特性,用微波电路分析软件讨论了DMS微带线的等效电路及其参数提取。然后利用该DMS结构设计、制作了一个低通滤波器,测得该低通滤波器的3dB截止频率fc为3.4GHz,通带内最大波纹为0.3dB,插入损耗大于15dB的阻带宽度为13GHz。仿真结果和实验测试结果非常吻合,验证了等效电路的有效性和DMS低通滤波器的可实现性。     

冲击载荷作用下的结构动态响应

通过圆板在短时强载荷作用下的动态响应分析,用一定的理论分析方法及数值计算来更方便有效的解决工程领域中常遇到的实际问题.根据简支圆板在冲击荷载作用下的动态响应控制方程,通过载荷的等效替换,建立冲击载荷作用下简支圆板的动态响应分析数学模型.考虑一定的边界条件,采用数值计算方法进行数值模拟分析,观察结构上某些关键点的动态响应结果.通过与圆板发生大变形的承载能力对动载情形的最大挠度进行近似估计对比,最终计算结果表明,在不同外部激励作用下,这种计算方法能够满足工程设计要求并有利于工程实际,能对材料安全设计发挥了重要作用.     

Fluent数值模拟在制冷与空调领域中的应用分析

介绍了Fluent数值模拟在从制冷和空调领域中的应用价值。主要以Fluent数值模拟技术在制冷及空调领域中运用现状为出发点,对Fluent模拟技术进行了简要阐述,并通过对Fluent系统模型的实验对其在制冷和空调领域中的系统应用进行了分析。     

远场涡流中似波现象研究相速特征

应用电磁场理论及数值计算，对远场涡流中的场相速特性作了数值仿真和理论分析，并与电磁波中的相速特征作了比较和讨论，说明无场涡流是属于扩散现象中的一种似波行为。     

板料拉深成形过程中变压边力的数值模拟方法

起皱和断裂是板料成形过程的主要失效模式，合理控制成形过程中压边力，可以消除这些缺陷，提高成形性能，以轿车前门内板的成形为例，采用Dynaform软件对变压边力控制的成形工艺进行了数值模拟计算，并得到了该零件采取变压边力时的最优控制变压边力曲线。     

含沙水流对离心泵叶片局部磨损破坏的数值分析

为了研究离心泵叶片出现局部磨损破坏现象的原因,以甘肃景电二期所用的1200S56双吸离心泵为研究对象,基于Navier-Stokes方程和标准的k-ε湍流模型,利用Fluent软件对双吸离心泵固液两相流动进行数值模拟,通过对比清水工况下的实验和数值模拟结果,发现泵的扬程和效率误差均在3%以内,验证了数值模拟的可行性与准确性。通过分析在输送不同流体(清水和含沙水)时泵的内部流场发现:离心泵在不同工况运行时,回流出现在叶片的位置不同。大流量工况的会留位置与叶轮实际磨损位置一致。回流引起的磨损是导致离心泵叶片入口位置穿孔破坏的主要原因。     

三通管接头流固、流固热耦合计算对比分析

为了研究三通管接头在流体运输过程中的力学性能变化,基于多物理场耦合程序MpCCI,联立结构场分析软件ABAQUS和流场计算软件FLUENT,对三通管接头的力学性能变化进行了流固耦合、流固热耦合数值仿真。结果表明:在相同的流场边界条件下,流固热耦合计算得出管对应部位的应力、位移比没有温度场的流固耦合计算得到的都大了数百倍;在三通管存在尖角以及管接合的区域,应力集中的现象很明显,有温度场时应力集中更严重,应力集中的区域也更大。