矩形管成品拉拔的芯头工作带设计与变形平滑化

分析矩形管带芯头拉拔工艺实质和变形平滑化机理,提出"以小变形量控制矩形截面管坯均匀的从模具工作带挤压出来"的拉拔平滑化方法.建立了带芯头拉拔工艺简化的三维运动模型及弹塑性有限元模拟模型,采集矩形长边中点、短边中点、圆角中点三个研究的关键点,分析获得直线型与带台阶型两种方案关键点的等效塑性应变和接触应力变化规律.在表面质量最难以保证的长边中点,带台阶方案的等效塑性应变较直线型芯头提高45.5%,其接触应力由0提高到13 MPa.采用带台阶型的芯头工作带拉拔,获得"一拉二压"的应力状态,以少量挤压变形调控壁厚偏差、提高矩形管材内外表面质量.     

矩形截面螺旋通道内的二次流流场特性

为了揭示螺旋通道横截面全流场信息,利用二维粒子图像测速仪(PIV)对高宽比为5∶7的矩形截面螺旋通道第二个螺距内的5个横截面流场进行了实验测量,获得了不同雷诺数下、不同横截面的二次流瞬态流场以及涡量场图像。实验结果表明:靠近螺旋通道外壁面下角处存在低速区,并产生了一个顺时针方向的旋涡,而螺旋通道内壁上角处同样存在低速区并产生了一个旋转方向相反的小旋涡,内壁上角和外壁下角的正负涡量绝对值较大;随着螺旋角的上升,横截面的二次流高速区速度分布由内侧逐步向外侧移动,使得外侧速度增加,其截面中心处二次流方向是自下向上流动;流体旋转一圈半后,螺旋流动达到稳定状态。此研究结果可为螺旋通道的强化换热设计提供一定的参考。     

矩形截面梁受任意三次函数分布压力作用时应力函数的选取

根据弹性力学全逆解法,对矩形截面梁的主要边界上受三次多项式分布压力,提出了一个统一的应力函数模式,运用此应力函数可以求解矩形截面梁受任意三次多项式分布载荷时的应力分量。该方法简单、实用,克服了选择应力函数的盲目性,在实际中有广泛的实用价值。     

矩形截面梁受任意三次函数分布压力作用时应力函数的选取

根据弹性力学全逆解法,对矩形截面梁的主要边界上受三次多项式分布压力,提出了一个统一的应力函数模式,运用此应力函数可以求解矩形截面梁受任意三次多项式分布载荷时的应力分量.该方法简单、实用,克服了选择应力函数的盲目性,在实际中有广泛的实用价值.