用上限元法求解张减过程的轧制力

根据钢管塑性变形原理及张减变形理论 ,运用上限元法 ,构造动可容速度场 ,推导建立一系列与变形体内部虚功消耗有关的分式 ,算出张减轧制过程中的轧制力 ,并得到实验验证     

钢管张力减径过程传热模型

为了提高钢管张力减径过程的轧制质量、降低能耗以及控制终轧温度的准确性,从而为钢管出炉温度提供科学设定依据,通过对传热机理分析,建立了钢管张力减径过程传热模型,给出了除鳞、轧制及空冷阶段钢管边界热流的计算式.基于塑性材料的变分原理,建立了轧制变形区的变形热计算模型.结果表明:变形热对钢管温度分布影响不可忽略;该模型能真实反映钢管在张力减径过程中的温度变化,与实测结果吻合较好,可用于钢管再加热和张力减径过程中的参数分析及工艺优化.     

连轧管变形区金属的塑性流动及应力分析

本文介绍了采用条元法,以连轧管变形区出口环向位移为待定参数,根据能量最小原理求得出口环向位移的最优解和轧管变形区塑性流动速度场及应力场的方法,其特点在于计算费用低,输入数据简单,适于连轧管塑性变形理论分析。     

用上限元法计算L型截面环件在轧制过程中的轧制力

本文利用上限元法,根据 Ｌ 型截面环件在轧制成形过程中的塑性变形区的特点,将变形区划分成三个单元块,建立各单元的动可容速度场,最后计算了轧制力,并将计算值与试验值进行了比较,证明用上限元法做为一个工程计算方法在环轧分析上的合理性及可行性。为探讨异型截面环件轧制变形区中复杂的金属流动规律提供了有益的帮助。     

深小锥孔零件无芯棒开式冷挤压刚塑性边界分析

运用场论及流体动力学的理论,分析了深小锥孔零件无芯棒开式冷挤压的变形特点,给出了该变形过程非稳态速度场的瞬时流函数方程,并由流函数方程建立了运动学许可速度场。分析了影响速度场变化的主要因素,从位置和形式2方面确定了刚塑性变形区边界和速度间断线方程。     

重复压缩-回弹条件下土石混填体变形规律与压实指标相关性试验研究

从湖南省龙(山)—永(顺)高速公路大坝隧道弃碴填筑体取样,开展土石混填体压实模拟及压实评价指标室内对比试验。研究结果表明:土石混填体压缩曲线呈上凸型;回弹曲线平缓圆滑,呈微下凹型;第i+1次压缩回弹曲线均位于第i次曲线下方,线形相似;土石混填体变形具有记忆效应;湿化对土石(灰岩)混填体压实变形特征影响不明显;分级加载比1次加载产生的变形大;随着循环荷载和加载次数增加,累积总变形、累积塑性变形和累积塑性变形率增大,压缩5次基本不再增大;分级总变形、分级塑性变形和分级塑性变形率随加载次数增加而减小,减小率也不断减小;当循环荷载超过400 kPa时,分级总变形、分级塑性变形和分级塑性变形率基本接近;在工地碾压过程中,采用高吨位压路机或者轻重机具组合碾压5次,能有效提高土石混填体的压实度;压实评价指标K30(地基系数)、Ev1(静态变形模量)与e(孔隙比)具有较好的相关性,Ev2(静态变形模量)、Evd(动态变形模量)与e(孔隙比)的相关性较差;K30和Ev1可作为土石混填体压实质量评价指标。     

钢管混凝土徐变系数预测模型

为研究钢管混凝土(CFST)徐变特性,在室内环境中对8根圆柱体试件进行870 d徐变测试。基于混凝土徐变的继效流动理论和多轴应力作用下的徐变理论,结合钢管混凝土轴心受压构件的受力特点,提出钢管混凝土徐变系数预测模型。研究结果表明:钢管混凝土徐变变形在100 d后趋于稳定,较普通混凝土稳定时刻变形时间提前,提出的预测模型能反映钢管混凝土的徐变机理,将钢管混凝土徐变变形分为可恢复滞后弹性变形、不可恢复的初始急流塑性变形和不可恢复的黏性流变3部分考虑,公式简洁,计算效果较好。     

无缝钢管冷轧成型过程的数值模拟

本文采用非线性有限元法对无缝钢管的冷轧成型过程进行了数值模拟,得到了钢管在整个冷轧过程包括稳定轧制和钢管冷轧脱模后各个位置的位移场和应力应变场.根据数值计算结果绘制了钢管的轴向、环向及径向应力分布,并根据应力分布特点解释了钢管在冷轧过程中,不同的减径量如何影响成品管直径和壁厚精度的机理.数值计算结果表明:不同减径量情况下,稳定轧制阶段减径量的大小对钢管内外壁径向应力影响较小;对于环向应力,减径量越大,钢管外壁环向拉应力越大,而内壁环向压应力则越来越小;轴向应力同样与减径量的大小成反比例关系.残余应力沿圆周方向有明显不同,较小的轴向拉应力和较大的径向拉应力有利于轧制后轴向变形,较小的减径量有利于接近理论壁厚,但冷轧脱模后钢管直径大于理论直径.研究成果对于无缝钢管冷轧成型工艺设计以和轧辊孔型设计具有参考价值.     

上限元(UBET)的研究及其在轴对称挤压工艺中的应用

本文采用UBET(Upper Bound Element Technique)对轴对称挤压工艺进行了多方面的分析研究,包括挤压时的变形抗力、流动以及体积分配率规律。提出了一种新的单元速度场的构造方法,并克服了平行单元速度场无法反映金属流动时剪切现象的缺陷,同时对凸模拐角处的流动作了一定的处理,使成形分析时整个变形区域内的金属流动保持连续。结果表明,用 UBET 获得的结果与实验结果较吻合。     

不同参数变化对方钢管再生混凝土柱抗震性能的影响

目的研究方钢管再生混凝土柱在不同参数变化下的结构抗震性能.方法通过模拟计算结果与相关试验结果的比较,检验所建立的有限元模型的正确性.利用所建立的有限元模型以再生骨料取代率、截面含钢率、轴压比、长细比为参数进行有限元模拟分析.结果随着再生混凝土取代率的增加,试件的水平承载力和塑性变形能力稍有降低;随着截面含钢率的增加,试件的水平承载能力和塑性变形能力提高;随着轴压比的增加,试件的水平承载力提高,但塑性变形能力有所降低;随着长细比增加,试件的水平承载能力和塑性变形能力均有所降低.结论钢管再生混凝土柱具有良好的滞回性能,需将构件的含钢率、轴压比、长细比控制在合理范围内,构件才能达到最佳性能.     

Avitzur上限模式在楔形模平面应变正挤压中的运用

假定楔形模正挤压的速度场为动可容连续速度场,运用虚功原理和变分原理,将上限模式用于楔形模平面应变正挤压中,分别计算出塑变功率、剪切功率、摩擦功率和平均单位应力,最后推导出模具最佳半楔角公式．     

环形锻件扩孔展宽能量方法分析

在分析环形锻件马杠扩孔变形的基础上，设定了运动学允许的位移增量场，计算了扩孔变形中的塑性功增量、摩擦功增量和弹性功增量，利用能量方法计算了扩展宽量。分析研究了环形锻件几何尺寸、马杠直径和摩擦条件对扩孔展宽量的影响，理论计算与实验结果基本一致。     

用刚塑性有限元法分析超塑性反挤压成形

本文用刚塑性有限元法分析超塑性反挤压成形的流动规律，定量地分析了影响超塑性变形抗力的因素，预测了反挤压变形抗力和变形区的应力应变分布规律，为预测超塑性材料的反挤压变形抗力、速度场及等效应变速率提供了计算机模拟实验的通用程序。     

滑移线法的研究及应用

在许多塑性变形情况下，速度场比较容易用解析法获得。因此利用滑移线场和速度场的相似性，不难用解析法得到滑移线场。利用它可以得到结构或工艺过程的极限载荷。本方法计算方便，而且容易提高计算精度。     

金属压力加工问题的流函数速度模式上限解

采用流函数法构造了塑性变形金属流动的完备速度模式，对Ｍｉｓｅｓ材料平面变形和轴对称变形问题，提出并推证了运动可能速度场应满足的力学边界条件一“边界切应力”约束方程。将求解与运动可能速度相对应的应力场归结为确定一点静水压力的问题，实现了由上限法确定问题的完全解。应用这一理论对锥模拔管问题进行了计算分析。     

超塑性材料的单向拉伸均匀变形和颈缩速度的研究

均匀变形条件是超塑性材料迭到很高塑性的一个条件。文章用塑性基本理论导出幂硬化特性的在单向拉伸时均匀变形条件,它适用范围较广,幂硬化塑性材料的均匀变形条件是它的一个特例。从该均匀变形条件可以看到W.A.Backofen所提出的超塑性材料不可能有绝对意义上的均匀变形,但可以通过分析颈缩的速度和应变速率敏感性指数m来分析超塑性的高低。     

流动显示技术及其在温排放模型试验中的应用

简介了作者的流动显示方法（包括应用塑料示踪剂、间隙曝光装置、定时控制器和普通照相机来拍摄水工整体试验中大范围流动的照片（流谱图））;并利用微机图形处理系统,对实拍流谱图进行图／数处理（包括光学修正、网格插补等预处理和信息处理）,从中识别出流体物理参数及其等值线分布图（包括流速场、流函数场和涡度场等）。作为实例,介绍了应用本流动显示技术和方法,在某电厂温排水整体试验中获得取排水口近区流场定量信息的情