豆形截面钢丝辊模拉拔工艺数值模拟研究

采用二辊五道次辊模拉拔方法成形豆形截面钢丝.依据豆形截面钢丝形状的特殊性及AISI70号钢材的特性,设计了各道次孔型形状.其中第一、二、四、五道次的道次压缩率相等,辊子采用横辊摆放;第三道次的道次压缩率为0,该道次的辊子采用与横辊呈90°的立辊摆放.计算并设计出各道次辊模组成的孔型型腔的截面尺寸和形状,再利用Deform-3D模拟软件对五道次辊拉拔过程进行仿真模拟,分析了工件辊模拉拔过程的变形机理,并对辊模拉拔过程中工件的等效应力、等效应变、模具的载荷等进行了分析,同时选取特殊点进行应力应变比较.研究结果表明,通过辊模拉拔方法生产的豆形截面钢丝,其成形效果良好.     

内外复合三通管辊模拉拔机械复合数值模拟

采用辊模拉拔技术对圆形外管和Y型内芯进行机械复合,该技术和传统拉拔复合技术相比的主要优势是提高了成形质量,减少了加工能耗。为了探究采用辊模拉拔技术复合后外管和内芯间的抗拉脱力变化,基于ABAQUS有限元软件,建立了内外复合三通管辊模拉拔机械复合过程的有限元模型。通过分析外管和内芯间的残余接触压力,运用公式估算出外管和内芯间的抗拉脱力。     

辊模拉拔药芯焊丝的变形特性

利用ＭＴＳ材料试验等了固定模与辊模模拉拔药芯焊丝的变形特点和工艺特点,给出了变形参数,力能参数,等实验结果,结果认为,辊模拉拔具有良好的成型性和较低拉拔力的变形分配条件。     

水箱拉丝机拉拔锌线材用辊模的设计及应用

采用水箱拉丝机进行较高速度拉拔模连续拉拔制备锌线材,发现拉拔产生的热量易使锌线材晶粒粗大,进而导致锌线材的脆性增大和抗拉强度降低,因此,拉拔模拉拔速度受到限制。辊模拉拔发热量小,变形量大,对拉拔油要求不高,适合替代拉拔模在较高速度下拉拔锌线材。现有辊模以单组逐道次拉拔为主,且体积较大不适合安装于水箱拉丝机内使用。通过简化辊模结构及孔形设计,以适合安装于水箱式拉丝机内替代拉拔模拉拔锌线材。试验表明,改进后的辊模组合,可替代拉拔模安装于水箱拉丝机拉拔锌线材,单组辊模变形量可达到拉拔模变形量的两倍,拉拔速度提高31%,能耗明显降低。采用低黏度油品替代拉拔乳化液,可减少污染物排放。     

NiTi合金线材无模拉拔加工过程热力耦合数值模拟

结合所研制的连续式无模拉拔加工设备的实际情况,利用DEFORM有限元软件建立了加工过程的热力耦合有限元分析模型,开展了NiTi合金线材无模拉拔加工过程的热力耦合模拟研究,获得了线材无模拉拔加工过程的温度场和应力场的分布规律,以及冷热源距离、冷却水流量及拉拔速度对成品线径的影响规律. 通过实验验证了模拟结果的正确性.     

管材无模拉拔成形壁厚变化规律研究

对管材无模拉拔变形时壁厚变化进行了实验研究,分析了管材无模拉拔时壁厚变化的影响因素及影响规律。确定了管材无模拉拔时壁厚变化经验公式。实验结果发现,管材无模拉拔时,壁厚变化t_f/t_0与D_(if)/D_i,D_(0f)/D_0,(1-R_S)~(1/2)的值成正比。对于薄壁管材(当t_0/D_0<0.1)无模拉拔时,比例系数等于1,即K_1=K_2=K_3=1。     

圆锥模拉拔问题的下限解析解

金属材料通过阴模拉拔加工,因速度场方法的数学分析较为简单,所以常用其求解拉拔加工问题.基于材料的物理非线性,求解其平衡微分方程数学难度较大,较少采用应力法求解.文中忽略较小剪应力对材料屈服的影响,求解出圆锥模拉拔问题的下限应力解.算例的结果介于速度场上限解析解和应力场近似解之间,表明文中的应力解析解更为合理,可供塑性拉拔加工工程参考.     

锥形管连续无模拉拔速度控制模型的理论与实验分析

基于金属体积非压缩性原理建立了锥形管连续无模拉拔速度控制模型,分析了无模拉拔变形过程中拉拔速度等工艺参数对变形区体积以及锥形管形状和尺寸的影响,并进行了实验验证.结果表明:拉拔速度不仅与进料速度、坯料尺寸、拉拔后锥形管的形状和尺寸有关,还与冷热源距离等工艺参数有关;拉拔速度随时间呈非线性增加;随着拉拔速度的增大,变形区的体积减小;冷热源距离越长、进料速度越大,变形区体积变化越大;当速比一定时,减小进料速度、增大冷热源距离,可以减小锥形管形状和尺寸误差、提高控制精度.     

全长粘结岩石锚杆拉拔数值模拟

岩石锚杆已经在岩体边坡和隧道开挖加固中得到了成功的应用,但锚杆锚固段内的具体受力分析仍然没有得到清楚的解决.从锚固段受力连续性理论出发,采用界面剪应力重分布假设,定义出剪切刚度的软化曲线,并利用ABAQUS软件自带的弹簧模型,对典型拉拔试验进行了数值分析,表明多种因素通过改变砂浆层的尺寸和强度对锚杆最大拉拔荷载产生影响.与实际试验结果相比,数值解和实测值有相当的一致性.     

稀薄气体中高超速圆柱绕流仿真研究

高速尤其是高超音速飞行是航空航天发展的主流方向.目前,70 km以上高超音速飞行器的需求越来越大.当飞行高度达到或超过70 km时,稀薄效应明显,此时连续介质假设失效,传统的连续流体运动方程(NS方程)和相应的CFD方法已经失效.利用连续流体运动方程(NS方程)和直接模拟蒙特卡洛方法(DSMC),对四个典型Kn(Kn分别为0.001、0.01、0.1和1)下的圆柱绕流进行了计算.分析比较发现,随着Kn的增大,流场中的激波间断结构变弱变粗,甚至消失,圆柱后方的分离区也逐渐变小直到消失.     

圆柱滚子轴承的刚度计算

针对基于Hertz接触理论的轴承刚度计算方法在实际应用中存在较大局限性的问题,通过实验方法建立基于超声波的油膜刚度测试模型,并运用现代微观理论建立了滚子轴承的接触刚度分形模型,推导出油膜刚度和接触刚度与径向载荷的关系。研究分析表明随着径向载荷的增加,油膜刚度和法向接触刚度不断增大。为证明该方法的有效性,运用所建立的模型对某型圆柱滚子轴承进行实例分析,计算得出该滚子轴承的径向刚度。结果表明:油膜刚度与径向载荷成线性关系,随着径向载荷的增大,法向接触刚度增长速率变缓。     

一个工程机械液压缸CAD绘图软件系统

利用ＦｏｘＢＡＳＥ建立起绘图数据库，用ＡｕｔｏＬＩＳＰ语言编程，采用变参数绘图方法的绘图程序形成了软件系统的程序库，静、动态图形相互配合使用的方法建立起软件系统的图形库；研究开发了信息判断处理，信息转化模块；探索了部件图和装配图形成方法－－零件图拼装的方法，提出了拼装过程中的两种消隐的方法。     

基于LS-DYNA的高压气瓶跌落仿真分析

采用有限元分析软件ANSYS中的LS-DYNA模块对高压气瓶在无内压的状态下进行跌落仿真分析。气瓶跌落高度设为2m,并分别以水平、45°倾斜、垂直3种角度自由跌落。结果表明,水平跌落时,气瓶肩部受力最大,为505MPa,气瓶没有发生塑性变形;45°倾斜跌落时,气瓶与地面接触部位应力最大,为734MPa,接近材料的屈服强度,气瓶发生塑性变形;垂直跌落时,气瓶所受冲击力最大,最大应力为1500 MPa,远大于材料的屈服强度,气瓶发生较大塑性变形;45°倾斜跌落和垂直跌落时,气瓶均处于危险状态。     

不同温度环境下加肋土工膜与砂土界面拉拔试验的颗粒流数值模拟

为了研究垃圾填埋场衬垫系统中加肋土工膜与砂土界面特性,通过对比室内拉拔试验,运用离散单元法的二维颗粒流程序(2D particle flow code,PFC2D),模拟了不同加肋高度和温度组合下的加肋土工膜与砂土界面拉拔试验,得到了加肋土工膜与砂土界面的宏观应力-应变曲线、细观颗粒间位移场和应力场的变化规律.研究结果...     

圆柱绕流水动力学特性的数值模拟

应用计算流体动力学软件FLUENT对低雷诺数(Re)(Re≤300)下圆柱绕流问题进行数值模拟。采用分区结构化网格及层流模型求解不可压缩Navier-Stokes方程,在未施加任何扰动的条件下获得了圆柱绕流2种特殊的绕流场,系统分析了壁面压力系数、平均阻力系数、脉动阻力、升力系数及旋涡脱落频率等水动力学特性参数随Re数变化的规律,结果与实验研究吻合较好。     

圆柱型后体对圆锥垂直入水空泡的影响

基于VOF(Volume of Fluid)方法和有限体积法求解气、水两相流动的RANS方程,并结合动网格技术,对带圆柱后体的圆锥垂直入水空泡进行了数值研究.将球体垂直入水早期空泡形态的数值计算结果与A·May的理想空泡模型拟合结果进行对比分析,二者具有较好的一致性,验证了数值计算方法的有效性.在此基础之上,进一步研究了带圆柱后体的模型垂直入水空泡生成过程,分析了有、无圆柱后体和不同后体长度对匀速垂直入水空泡的影响.给出了不同长度后体匀速垂直入水空泡内部流场的分布,以及后体对匀速垂直入水空泡闭合和空泡最大直径等的影响和表面闭合时间的影响规律.     

截断柱群波浪绕射性能的时域数值分析

随着海洋油气资源开发力度的加大,半潜平台等柱群结构的强度校核及设计应用、波浪与截断柱群之间的干扰作用越来越被人们所重视．运用时域三维边界元法对截断立柱群在规则和不规则波中的波浪绕射f生能进行了数值分析,远方辐射面上采用多次透射边界条件,自由面上采用积分格式的自由面边界条件．为满足半潜平台设计中对准确预报载荷和柱群周围波高的要求,将对截断面形状、浪向角、柱间距和埋深比对柱群中单柱所受波浪力的影响进行研究,探讨考虑柱群间干扰作用后对柱群周围波浪场的影响．     

不同弹体对高压气瓶的撞击性能分析

运用ANSYS／LS‐DYNA软件对弹体撞击高压气瓶的过程进行数值模拟,得到弹头形状、子弹质量和接触面积不同时子弹穿透高压气瓶的临界速度和临界动能,分析了不同因素对子弹撞击性能的影响。结果表明,弹头形状对穿透动能的影响不大;在接触面积相同的情况下,随着子弹质量的增加,其穿透瓶体的速度逐渐降低,而所需的穿透动能逐渐增大;子弹与瓶体接触面积越大,需要的穿透动能越大。     

并条机牵伸机构优化设计

针对并条机牵伸机构的优化,以结构参数设计为重点,以主牵伸区握持距为目标函数,采用复合形法,利用FORTRAN优化程序进行优化,以提高纱条的条干均匀度和条干质量,可得到较好的结果。