锆板轧制模拟的显式动力与隐式静力有限元法比较

针对用作核燃料元件金属包壳的锆合金板建立三维有限元模型,分别运用显式动力与隐式静力有限元法实现了轧制加工的数值模拟.对两种模拟方法下轧制后工件的几何尺寸、接触面上的轧制压力分布等计算结果进行了分析与比较.研究结果表明:通过选取合理的质量放大因子,显式算法的计算效率远高于隐式算法;而隐式静力方法的计算结果比显式动力方法更加平滑;在轧板中部和远离接触表面处,两种方法所得轧制后工件的尺寸吻合得很好;并且两种方法所得稳定轧制阶段的工件表面接触压力分布总体上较为吻合.所做工作可为核燃料元件轧制数值模拟方法的合理选取提供参考.     

弹塑性力学教学方法研究

讨论弹塑性力学的教学方法,研究了弹性力学与塑性力学相同和差异,以及它们在分析问题和解决问题方面的特点. 分析了本课程应该包括的核心内容,提出了这类教材应有的特点,讨论了例题和习题选择原则以及该课程的发展简史,并将每部分内容与工程背景相联系;最后讨论了将科研成果转化为教学资源的问题.     

损伤材料的热塑性本构关系及对柱壳破裂问题的应用

从应变等价原理和线性温升软化近似出发,得到了有关的材料参数的表达式．通过本构关系的内变量理论导出了一个含损伤和温度软化效应的增量型塑性本构方程．然后将所得到的本构方程应用于内部爆轰加载下钢管的破裂问题中,并给出了相应的计算流程．进行了具体的数值计算并分析了有关规律．计算结果和实验结果符合得比较好     

低塑性多孔水泥混凝土基层配合比设计

针对城市道路排水基层水泥混凝土施工的特殊要求,掺加粉煤灰、高效减水剂等配制具有高流动性的多孔水泥混凝土,提出低塑性多孔水泥混凝土的设计强度标准和建议级配,并对室内试件的成型方法进行探讨.在多孔水泥混凝土的组成设计中考虑了粉煤灰掺量、高效减水剂掺量和水灰比等多个因素,通过室内试验,分析了这些因素对多孔水泥混凝土坍落度、孔隙率和强度的影响规律,在此基础上,根据建议的配合比设计标准,提出低塑性多孔水泥混凝土的组成.     

车轴钢高温黏塑性本构模型及流变行为分析

高温黏塑性本构模型是连铸坯近凝固终点压下工艺数值模拟的基础,但该条件下的应力应变数据极为缺乏,严重限制了连铸新工艺的开发.利用热模拟实验对比研究了车轴钢在近凝固终点压下和常规热变形工艺下的流变行为.结合动态回复和动态再结晶理论构建了近凝固终点压下工艺下的本构模型.结果表明:在近凝固终点压下工艺下,类铸态组织奥氏体晶粒粗大,流变应力明显低于常规热变形工艺下的流变应力;同一变形量下,动态再结晶体积分数较大.本文构建的本构模型对不同变形条件下的应力预测值与实验值吻合较好,平均相对误差约为2.62%.     

砂土速率相关黏性特性的有限元分析

根据复杂加载条件下饱和砂土排水平面应变压缩试验,分析了砂土的速率相关的黏性特性.试验发现砂土存在显著的加载速率效应、蠕变变形和应力松弛,并且在应变速率突变、蠕变或应力松弛之后,以新的应变速率重新加载时呈现出高刚度行为.针对砂土的变形强度特性提出了一种非线性有限元计算方法,砂土本构关系采用了三要素弹黏塑性本构模型.将有限元计算结果与试验结果进行比较,表明建议的有限元计算方法不仅可以较为精确地模拟砂土的平均应力-应变关系,同时也可以模拟包含变应变速率加载、蠕变加载、应力松弛加载的全过程黏塑特性.     

基于柔度法的两端固定梁加载全过程分析

采用柔度法对两端固定粱在2个对称集中力作用下的加载全过程进行了弹塑性分析.分析结果表明,受力变形过程可分为4个阶段:弹性阶段;固定端附近产生塑性变形阶段;固定端为塑性铰而固定端附近弹塑性区卸载阶段;固定端保持为塑性铰而梁中部部分区域产生塑性变形直至形成塑性流动阶段.导出了纯弯段屈服时的曲率与弯矩的关系,给出了塑性铰处的相对转角及其引起的位移的计算方法.推导了加载各阶段的荷载、弯矩和位移计算公式,可供对超静定梁进行强度和刚度计算时参考.     

塑性加工中的人工智能技术

对神经网络和模糊逻辑两种人工智能技术的原理及其在塑性加工生产中的应用方法进行了综述。目前在塑性加工中，神经网络较多地被作为非线性函数映射器，解决各种参量之间难于建模的复杂关系问题；而模糊逻辑则较多地应用于各种专家系统，通过对经验知识和行为进行描述与推理实现生产的优化调控。     

塑性成形设备计算机控制技术

针对塑性成形设备和工艺的特点,提出了其计算机控制系统的通用体系结构．对用于解决塑性成形设备大运动惯量的高速度、高精度、平稳控制的液压系统模糊控制进行了研究．开发了基于开关阀、电液比例阀、电液伺服阀的液压同步控制系统．讨论了一种实现自动编程、工艺数据库、ＣＡＤ／ＣＡＭ／ＣＡＰＰ系统集成的方法．     

基于曲面偏置的六面体有限元网格再划分算法

根据曲面偏置理论 ,提出一种有效的六面体网格再划分方法 ,并研究了具体实现中的若干关键技术和特殊问题的处理方法 .该方法由表及里 ,逐层生成六面体单元 ,所生成的表层单元质量明显优于内部的单元 .基于提出的算法建立了六面体网格再划分原型系统 ,并给出了几个算例 .结果表明 ,所提出的算法是可靠的 ,适用于任何形状复杂的金属塑性成形过程数值模拟中的六面体网格再划分 .