翻管工艺的研究

本文通过对外翻管工艺的实验研究,分析了翻管的变形特征,提出了扩口-卷曲-翻卷三种变形模式和扩口刚性端的概念.分析研究变形模式的转化条件和各种失稳型式产生的原因,导出了锥形模翻管的临界锥角、自由卷曲半径和圆角模翻管的终止曲率半径的公式.提供了翻管的多种方法、模具设计基本要求和一些有效的工艺措施.     

翻管失稳机理分析

将翻管中的各种失效归纳为七种失稳型式，分析了失稳机理和失稳模式相互转化的条件，翻管失稳的影响因素及防止措施；提出了便于翻管工程计算中几种临界失稳力的计算式；论述了翻管失稳过程中，失稳可能从临界失稳力较低模式转化为失稳力较高的失稳模式这一反常现象出现的原因。     

横向卷曲切屑宽度的理论预测

通过切削试验发现，切屑宽度直接影响切屑横向卷曲半径，进而影响切屑折断性。因此，基于切削刃弦理论，推导了切屑宽度的理论计算公式，并通过试验证了其正确性，从而为切屑横向卷曲半径及切屑折断性的预测奠定了基础。     

三维机翼尾涡卷曲的数值模拟

为使三维机翼尾涡卷曲更加真实,在计算诱导速度时引入衰减函数和有限半径涡核分别体现流体黏性作用下尾涡强度的衰减和尾涡扩散.应用面元法解析式计算奇点的诱导速度,在偶极附近区域用涡环代替偶极,利用尾涡面上的运动学条件来确定尾涡面的卷曲形状.数值模拟结果表明:涡核半径参数有一最佳值;考虑尾涡衰减可使卷曲更接近实验结果;采用曲线拟合方法确定衰减函数是可行的.     

利用一种新的模型解析圆角模外翻管成形参数

基于金属薄壁圆管圆角模外翻实验中的变形特点,提出了一种新的将管壁自由翻卷区经向曲率半径视作变量的分析模型,并利用该模型解析了利用直角圆角模稳定外翻成形金属双层管件时的应力、变形力与管件成形后的外层尺寸.算例表明:由此新模型算得的成形参数比传统模型得出的参数更接近已有文献中的实测数据,因而可应用根据这一模型推出的解析式来预测管件外翻成形所需的翻管力与成形后的尺寸,或由管件尺寸确定外翻管模所需的圆角半径.     

毛丛卷曲特征研究的应用前景

综合了国内外对羊毛毛丛卷曲特征(包括卷曲频率、卷曲清晰度和卷曲弹性伸长率)的研究,阐述了其在羊毛买卖和生产加工中的重要作用,并对它们的应用现状和前景作了分析和预测。     

三体量子系统中AB→C导引的探测

本文基于三体量子系统中量子导引方案的概念与已有的等价刻画,研究AB→C导引的探测问题.首先,揭示了三体量子态ρ~(ABC)的AB→C可导引性与其约化态ρ~(AC)的A→C可导引性及约化态ρ~(BC)的B→C可导引性之间的关系;其次,通过推导出AB→C不可导引态必须满足的一个不等式(称为导引不等式),得到了量子态为AB→C不可引导态的必要条件.基于导引不等式,我们引入了量子态ρ的导引半径S (ρ),并且证明,当ρ是AB→C不可导引态时, S (ρ)≤1;当S (ρ) 1时,ρ与任意AB→C不可导引态η的凸组合tρ+(1-t)η都是AB→C可导引的,其中t_0:=2/S (ρ)+1t≤1.最后,作为导引不等式的应用,证明了三体GHZ态、广义GHZ态及W-态与任意AB→C不可导引态的"部分凸组合"的AB→C可导引性.     

拉应力内翻管成形中管件的应力及其成形条件

为促进拉应力内翻管技术的实际应用,对内翻口后管件的翻边与拉深翻管过程进行了研究。利用轴对称金属薄壳的塑性变形理论,推导出了管件应力与管坯尺寸、管材性能参数、模具尺寸、摩擦系数的解析关系式,得出了管件内层管壁成形、环形底部成形及不起皱的条件。研究表明,拉应力内翻管技术仅适用于成形内、外层间距与底部孔径处于较窄范围内的双层管件,对于材料与尺寸已确定的管坯,可利用文中给出的解析式来确定所能成形管件的尺寸范围。实例显示,根据解析式计算得到的管件拉深翻管力及变形参数与实测数据吻合得较好,而由成形条件预测出的管件变形模式也与实验结果相符。     

凸模形状对厚壁筒体上热翻接管孔的影响

通过DEFORM3D软件模拟球形、锥形及圆柱形三种不同类型凸模结构下的筒体热翻孔过程,分析了筒体件热翻孔的变形特点,以及凸模结构对该成形的影响.研究得出球形结构的凸模可使翻孔过程平缓、均匀地发展,较利于翻孔成形.     

PTT/PET并列复合纤维的自卷曲形态

通过观察4种PTT(聚对苯二甲酸丙二醇酯)/PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)并列复合纤维的横截面形态、纵向自卷曲形态,测量不同横截面形态和不同线密度的复合纤维的卷曲参数,计算比较单纤维线密度相同但截面形态不同的并列复合纤维的卷曲曲率,以及截面形态相同但单纤维线密度不同的并列复合纤维的卷曲曲率,探明PTT/PET并列复合自卷曲纤雏的卷曲参数与其形态结构之间的联系.主要获得如下结论:4种不同品牌的PTT/PET并列复合纤维的横截面形状互不相同,有圆形、花生形、香梨形多种截面形状;随着横截面长宽比的减小,纤维自卷曲的由率呈下降趋势;相同横截面的纤维,随着单纤维线密度的增加,纤堆自卷曲的曲率相应减小;而不同的纺丝后加工方法会影响自卷曲纤维的卷曲形态.     

钢管撕裂卷曲变形的实验研究与理论分析

报导了钢管撕裂卷曲变形的冲击实验研究和理论分析。利用DHR-9401型落锤式冲击加载装置,对直径为54mm、壁厚为0.43~2.50mm的6组A3无缝钢管进行了轴向撞击实验研究。通过实验得到了钢管撕裂卷曲的变形模态和轴向冲击载荷作用下的冲击力—时程曲线。并对撕裂卷曲过程中单位时间内各种耗散能进行了理论分析,得到了单位时间内各部分能量占总能量的比值;给出了稳定变形阶段的冲击力表达式。理论计算结果与实验吻合较好。     

管材向内翻卷变形的力学分析

采用旋转壳体的薄膜理论,建立管材向内翻卷变形力学模型,对内翻变形的力学特征、变形特征、影响因素进行分析．实现内翻须满足的受力条件为：内翻力应小于传力区产生轴对称失稳变形的临界失稳力及镦粗变形的镦粗力;翻卷圆角半径对内翻力的影响明显,是主要的变形工艺参数,存在最佳翻卷圆角半径,它取决于管坯尺寸与摩擦条件,使内翻变形力最小,内翻变形过程非常稳定;内翻变形区管壁壁厚存在增厚效应,其变形程度越大,管壁增厚量增大,内翻力也增大．     

管材壁厚对双直径圆管吸能元件成形与自由翻转的影响

利用ABAQUS 6.14软件模拟了在不同壁厚下,材料为20钢双直径圆管吸能元件的液压胀形、折叠和自由翻转的过程.并分析了不同壁厚下液压胀形与折叠后的壁厚分布,准静态压缩翻转变形模式以及准静态压缩时翻转力与翻转半径与推导公式之间的关系.结果表明：壁厚减薄程度与管材初始壁厚大小有关;20钢双直径圆管成形后发生轴向压缩时其自由翻转的模式多为内管外翻;推导的翻转力与翻转半径理论公式与实际测得翻转力与翻转半径的结果比较吻合.     

开式冷挤压成形可行模角及最佳模角的理论与实验研究

给出了开式冷挤压动可容速度场及上限挤压力计算公式,讨论了主要参数对最佳模角的影响,理论分析结果得到实验验证。由理论及实验给出了可行模角及最佳模角。     

类人气动肌肉模型与实验研究

在理论分析和实验的基础上，建立了人工气动肌肉的数学模型．该模型中考虑了橡胶管弹性、类人气动肌肉壁厚、人工肌肉末端弧度、编织网线之间以及编织网和橡胶管之间的摩擦力对气动肌肉驱动特性的影响．设计实验系统对人工气动肌肉进行了等压实验、负载拉力恒定实验和等长实验，实验结果与改进后的模型仿真结果吻合较好．     

采用半熔挤压法制备镁合金板的技术及应用

采用半熔挤压法制备镁合金板在镁合金板制造行业是一项新技术.传统制备镁合金板的生产工艺都是将镁合金板坯经过预热、反复升温和多道轧制才能制成镁合金薄板,设备大、能耗高,因为镁合金板在轧制过程中边缘部分容易开裂,因此成品率很低、成本很高.采用半熔挤压法制备镁合金板,先将镁合金加工成细小粒子,然后送进螺杆旋转式挤压机,在氩气（Ar）保护下通过梯度加热、旋转挤压、圆管模具和圆管切缝整平来制成镁合金薄板.半熔挤压法制备镁合金板的生产工艺具有设备和工艺简单可靠、能耗低、成品率高、废料少和生产成本低的显著优势.为生产高质量低成本的镁合金板提供了一条有前景的道路.     

不同壁厚金属圆管撕裂卷曲破坏的实验与理论分析

对放在锥型底座上内径为54．4mm的7组不同壁厚A3无缝圆钢管进行了轴压作用下撕裂卷曲破坏的实验研究和理论分析，实验过程中记录了载荷一位移曲线和试件螺旋状残余变形模态；理论分析中认为耗散能主要由撕裂能，塑性弯曲变形能和摩擦能3部分构成；分析结果表明，圆管壁厚对撕裂能和塑性弯曲变形能在总能耗中所占比例的影响较明显，对摩擦能所占比例的影响甚微。     

锥模和弧形模芯拔管成型过程的非线性有限元分析

管材拉拔主要有空拔、固定短芯棒拉拔、长芯棒拉拔、游动芯棒拉拔、顶管法以及扩径拉拔等方法.与空拔相比,芯棒拔管具有许多优点(变形均匀、残余应力低及钢管壁厚精度高等),其中固定短芯棒拉拔应用最广泛.固定短芯棒拉拔就是在拉拔时,芯棒通过一个与机架尾部相连的拉杆被固定在     

夹芯圆管耐撞性分析及结构优化

夹芯圆管因其质量轻、成本低、能量吸收率高等特点被广泛应用于车辆工程和航空航天领域。为了提高夹芯圆管的耐撞性能,使用有限元软件Ansys进行轴向冲击仿真研究,分析了肋板数、壁厚、内圆直径对其耐撞性能的影响。结合响应面法和NSGA-Ⅱ算法对夹芯圆管的结构进行多目标优化,最后将结构进行扭转,探究扭转角对耐撞性能的影响。结果表明：壁厚对耐撞性的影响最大,内圆直径对峰值压缩力基本没有影响。扭转后的夹芯圆管可以在不提高峰值压缩力的前提下增加比吸能,耐撞性能有明显提高,扭转角度为45°时效果最佳,较扭转前增加了10.75%,为夹芯圆管的耐撞性设计提供了一种新方法。