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.     

热塑性复合材料的弹塑性本构行为数值预测

基于北京飞箭公司的有限元自动生成软件系统(FEPG),对一种体现热塑性复合材料AS4/PEEK非线性行为和率相关行为的三维弹塑性模型编制了相应的弹塑性有限元程序.根据文献的实验数据,导出了塑性参数与应变率之间的函数关系.计算了单向复合材料在应变率分别为1×10-5和0.1 s-1下的应力-应变曲线,并算出了角铺设层合板在1×10-5 s-1下的工程应力-应变曲线.通过比较计算结果和文献实验结果,验证了所编制程序的精确性,考证了所引入三维弹塑性模型的可靠性.     

热塑性复合材料的黏塑性有限元法

为了对热塑性复合材料AS4/PEEK进行黏塑性分析,基于北京某公司的有限元自动生成软件系统(FEPG),对反映AS4/PEEK非线性行为和应变速率相关行为的三维黏塑性模型编制了相应的黏塑性有限元程序,计算了不同铺设角(15°、30°、45°和90°)的单层板在应变率分别为1×10-5s-1和0.1s-1下的应力应变曲线,在纵向等应变率加载条件下,研究了差分系数θ分别为0、0.5、0.65、0.85和1以及时间步长△t分别为0.001s、0.002s和0.003s的变化对计算结果的影响.研究结果表明,有限元程序所得到的应力应变曲线与实验结果基本吻合,验证了程序实现的正确性;不同的差分系数对所得到的应力-应变曲线影响甚微,时间步长对计算结果影响较弱.