基于复杂接触摩擦的圆柱体镦粗的上限解

为了提高计算圆柱体镦粗单位镦粗力上限解的精度,提出了一种基于复杂接触摩擦圆柱体镦粗的上限解法.根据翁克索夫等人提出的镦粗时接触面上摩擦切应力按照库仑摩擦定律、最大摩擦定律及线性分布摩擦定律的组合分布,利用上限法求得了圆柱体镦粗时单位镦粗力上限解,该解和主应力法解析解完全相同,比通常假设接触面上摩擦切应力为某一常数或按库仑摩擦定律分布的上限解要精确得多,同时还指出了圆柱体镦粗时按库仑摩擦定律求单位镦粗力上限解的适用条件.     

“最小阻力定律”是普遍规律吗?

通过矩形件镦粗实验和分析,证明“最小阻力定律”不是普遍规律,提出了塑性变形时的点应力状态——变形状态——质点的流动方向间的关系,以及矩形件镦粗时的质点流动模型。     

6063铝合金的热塑性实验研究

以6063铝合金为试验材料镦粗法为实验方法，使用热力模拟机Gleeble-1500，通过鼓度来估算摩擦因子，进而通过圆柱镦粗主应力解来修正计算值，求得真实应力，获得6063铝合金真实应力－应变曲线，该试验对同类其它铝合金材料同样适应，并对实际生产具有一定的指导作用。     

汽轮机转子凹面板漏盘圆柱体镦粗的机械设计的优化研究

大型汽轮机转子作为大型锻件中的代表性产品,其机械设计一直以来都是火电机组开发设计的关键部件,而镦粗对碳化物破碎的分布均匀、改进锻件的力学性都会产生较为重要的作用,基于此文中对汽轮机转子凹面板漏盘圆柱体镦粗进行了有限元优化分析。首先给出了凹面板漏盘圆柱体镦粗的力学优化模型:提出了镦粗时使用凹球面镦粗板,可使镦粗后毛坯上下两端形成鼓形,避免拔长生产时凹心缺陷的出现建立了锻件毛坯在凹面镦粗板和凹面漏盘间镦粗的力学模型的CAD图。在凹面板漏盘圆柱体镦粗有限元数值模拟中得出:参数υ=7mm/s、θ=20°时毛坯镦粗后内部的综合性能较优,其不同区域的应变、应力较均匀;漏盘孔口倒圆角半径值不同,对毛坯镦粗后根部表面形状影响不明显;盘孔与钳把间隙量120mm时可在一定程度上相应的提高毛坯内部综合性能,这一研究对于汽轮机转子铸造工艺改进具有一定的实际意义。     

三维冲击－动力接触问题的有限元混合算法

提出了一种三维冲击－动力接触问题的有限元混合算法，该算法用库仑摩擦定律表述动力接触面的边界条件；按修正的Ｃｈｏｌｅｓｋｙ分解算法建立接触面的有效柔度阵方程。在按Ｎｅｗｍａｒｋ算法作逐步积分计算中，每一时间步的迭代计算，仅需反复求解接触面的有效柔度阵方程     

三维冲击—动力接触问题的有限元混合算法

提出了一种三维冲击－动力接触问题的有限元混合算法，该算法用库仑摩擦定律表述动力接触面的边界条件；按修正的Ｃｈｏｌｅｓｋｙ分解算法建立接触面的有效柔度阵方程。在按Ｎｅｗｍａｒｋ算法作逐步积分计算中，每一时间步的迭代计算，仅需反复求解接触面的有效柔度阵方程。     

镦粗工艺理论与技术的进展

提出了普通平板间镦粗圆柱体高径比Ｈ／Ｄ〉１时刚塑性力学模型的拉应力理论和高径比Ｈ／Ｄ〈１的静水应力力学模型的剪应力理论,前者打破了传统工程塑性力学中所阐述的镦粗体内部总处于三向压应力之说,后者圆满地解释了大型饼类锻件中常出现的“夹馅饼”缺陷问题,平板镦粗所理论已被定性物理模拟和定量数值模拟,广义滑移线解,力学分块法和生产解剖试验所证实,在该新理论基础上,进一步提出方柱镦粗的两个新力学模型,锥形板镦     

镦粗力计算公式

接触表面按不同摩擦规律分区,采用精确的变形能塑性条件,推导了圆柱体镦粗和平面变形条件下镦粗的变形力计算公式,使镦粗力计算值比现有的由近似塑性条件导出的镦粗力计算公式的计算值更接近实际。证明了由于采用近似塑性条件所造成的误差有时超过20％。列于非平面变形的平板镦粗过程的变形力计算,采用“分区计算法”,其结果与实测值相近。 将这些镦粗力计算公式制成了计算曲线,使镦粗力计算工作大为简化。     

螺旋压力机力—能检测的新方法

本文提出以短圆环镦粗法同时检测螺旋压力机的力、能参数.这种新的检测方法基于圆环镦粗时变形规律,首先决定试件接触面上的摩擦系数,然后据此系数下的塑性变形功、力,决定螺旋压力机的打击能量与打击力.该方法简便,所有分析计算均编制程序,在袖珍计算机PC—1500上完成,检测结果满意.宜于尚无电测条件的一般厂矿采用.     

锻造理论与工艺的进展

塑性加工原理中,在镦粗工艺理论方面,发现、提出与研究与平析间镦粗加圆柱体的新理论。在此基础上,提出了广义滑移线法和力学分块法。为了克服平板镦粗时其镦粗体内变形不均匀与应力状态不佳的两大缺陷,人改变毛坯端部的边界条件入手,提出了一种新工艺－锥形板镦粗。在拔长工艺理论方面,应用方柱体镦粗的两个新力学模型与拔长的刚端影响问题,论证了只有砧宽比一个工艺参数的不足,而应补充一个新的工艺以数－料宽比,才能正确     

基于非协调矩形弯曲单元的薄板极限上限分析方法

为了研究板结构的极限承载能力问题,采用ACM非协调矩形弯曲单元对几种不同工况下的正方形板和长方形板进行了极限上限分析。据塑性极限分析的上限定理和Mises屈服条件,建立了基于ACM非协调矩形弯曲单元的刚塑性薄板极限上限分析的数学规划格式,并采用直接迭代算法进行了求解,得到了正方形板和长方形板的极限载荷,相应地绘制出了它们极限状态下的塑性耗散功分布云图。数值计算表明:得到的结果合理,采用非协调矩形弯曲薄板单元ACM进行板的极限上限分析具有格式简单、计算精度较好、计算效率较高、收敛速度较快等优点。     

矩形外伸板的弹性分析

对于具有复杂边界条件的矩形外伸板,在弹性薄板理论中是一个较难解决的问题.使用了变相的或广义简支边的概念,将四周简支局部作用分布载荷矩形板的解、四周简支一边作用分布弯矩矩形板的解及各种具有广义简支边的矩形板的解进行叠加,并应用边界连续性条件,令这样的解满足所有边界条件,得到了任意载荷作用下矩形外伸板的解析解.作为算例,具体求解了外伸部分作用均布载荷的矩形外伸板,并与有限元结果进行了比较.所采用的方法,对于求解具有复杂边界条件板的解析解十分有效.     

特大增量步算法在板分析中的应用

基于特大增量步算法（LIM）建立了以力为变量的Mindlin-Reissner型矩形板单元,将LIM应用于中厚板问题上,同时给出算例进行分析.通过与精确解和传统的位移法有限元法的结果比较,表明LIM在求解中厚板和薄板问题时有较好的收敛性和准确性,而且在求解薄板问题时不会存在剪切闭锁.     

干片式制动器弹子加压装置的力传递效率研究

针对弹子加压装置输出力损失严重的问题,从弹子加压装置的摩擦与偏载方面出发,建立了一种弹子加压装置的力传递计算模型.基于弹子加压装置的结构特点和运动特点,依据库伦摩擦定理和赫兹接触理论分析量化摩擦和偏载对装置输出力的影响,并依据装置的拟静平衡方程,得出了弹子加压装置的力传递效率计算公式,同时对公式中的相关参数进行讨论.结果表明:装置滚珠处摩擦阻力会严重影响弹子加压装置的力传递性能、装置中弹子槽最优螺旋角为19.88°、调整弹子槽与弹子的匹配尺寸可以改善弹子的传力特性.      

滑动支座摩擦效应对连续梁桥地震响应影响

以1座跨度为(55+4×90+55)m的预应力混凝土变截面连续梁桥为研究对象,采用ANSYS软件建立桥梁动力分析模型.选取3条人工地震波作为地震动输入,基于动力非线性分析方法,考虑摩擦效应,分析盆式橡胶支座连续梁桥非固定墩的地震响应和支座的滞回性能,并与未考虑摩擦效应的地震响应进行比较.结果表明:非固定墩处的盆式橡胶支座在地震作用下形成了规则、饱满的滞回曲线,形状近似为矩形;相对未考虑盆式橡胶支座摩擦效应的模型,考虑支座滑动后,固定墩墩底顺桥向弯矩、剪力分别降低了25.91%、27.41%,固定墩墩顶顺桥向位移和非固定墩墩梁相对位移分别降低了26.15%、25.59%;对于多跨长联连续梁桥,滑动支座数量多且反力大,若不考虑滑动支座的摩擦耗能,桥梁结构地震响应结果偏大,抗震设计偏于保守.     

纵向惯性力影响下矩形板的非线性振动

本文研究了考虑纵向惯性力影响的矩形板的非线性振动问题。将该问题的基本方程化为具有两个小参数的二阶非线性方程组,并在双参数摄动法和单参数多重尺度法的基础上提出了双参数多重尺度法。运用该方法,给出了考虑纵向惯性力影响的矩形板非线性振动的各次近似解的迭代方程组,求得矩形板主共振时的纵向和横向二次近似稳态响应,给出了相应的特征曲线;当干扰力幅值为零时,得到了忽略纵向响应的横向响应。最后与数值解作了相应的比较,其结果是令人满意的。     

板式橡胶支座的水平位移特性

为研究曲线梁桥板式橡胶支座在实际运营过程中的受力特性和水平位移发展规律。通过Abaqus建立矩形板式橡胶支座GJZ 500×600×130的有限元模型，对比模型与理论计算的剪切刚度说明了模型的正确性，基于此模型进一步对支座在单次和多次循环位移加载作用下来研究支座水平位移变化规律，然后考虑曲线梁桥板式橡胶支座实际受力情况进行加载，研究支座在变化的竖向压力荷载作用和考虑静动摩擦转变等情况下的位移变化特性，并分析了支座在长期重复荷载作用下的残余变形的发展规律。结果表明：通过此方法建立的支座有限元模型能够较好地模拟支座与上部结构之间的摩擦行为，精确的计算支座的剪切变形和滑动位移；动态的竖向压力作用对支座剪切变形阶段基本不受影响，但对滑动变形阶段有较大大的影响；支座由静摩擦转变为动摩擦时，其水平力和剪切变形会突然减小；支座的残余变形会随着加载次数的增加而累积增大，但增长幅度随着加载次数增长而减小。     

定向井有杆抽油系统井下耗能分析

针对现有抽油系统井下能耗计算公式难以确定杆液、杆管间摩擦耗能的缺陷,提出一种比较精确的分析方法。首先,对杆管间库仑摩擦力以及杆柱各节点的弹性运动速度进行了计算;其次,对抽油系统中库仑摩擦力、粘滞阻尼力以及盘根盒摩擦力在一个抽油周期内的耗能进行了分析,并根据悬点功图计算出一个抽汲周期内井下输入功,进而对井下效率进行了计算;最后给出了计算实例。计算结果表明,杆柱弹性运动速度引起的粘滞阻尼力耗能不能忽略。     

圆柱体镦挤复合变形规律研究

针对镦挤复合成形过程中坯料在挤出时普遍存在的挤出高度不足的问题,利用Deform有限元软件模拟圆柱体自由端无约束时的镦挤复合成形过程,对镦挤成形过程的力学参数和变形规律进行分析;分别从理论和模拟两方面入手,研究正挤压和反挤压两种模式下的镦挤复合成形规律,模拟不同材料、不同挤出通道时的变形规律,绘制凸模行程与挤出高度曲线.研究结果表明：镦挤复合成形过程中的正挤压和反挤压具有一致的变形规律,当挤出通道直径为20~25 mm、摩擦因数为0.2~0.4时,适当地增大挤出通道直径和摩擦因数,均有利于提高坯料的挤出高度,当摩擦因数为0.35、挤出通道直径为25 mm时,坯料挤出高度最大.