圆锥凹模再拉深极限分析

采用平衡微分方程与塑性方程联解方法，建立了有压边锥模再拉深变形区应力分布的数值规律。根据本文提出的最大拉深力计算方法和笔者在文［1］中给出的危险断面失稳强度，利用计算机可以迅速确定多次拉深极限。本文还分析了凹模锥角、压边圈圆角半径及凹模圆角半径对锥模再拉深极限的影响规律。     

圆筒有压边多次拉深极限分析

依据再拉深时筒壁口部最厚、最硬、最大拉深力出现于技深后期以及变形区小的几个显著特征，假定最大拉深力出现的变形区相应于筒口达到变形区人口位置，并以筒口应力、应变强度及厚度作为变形区于均应力、应变强度及厚度，采用平衡微分方程和塑性方程联解方法建立了有压边圆角凹模再拉深径向应力分布数位解。应用分散性失稳准则，建立了危险断面拉伸失稳强度，计及了厚向异性指数、加工硬化指数、凸模直径及凸模圆角半径的影响。用本文推导的公式借助计算机，可以迅速确定多次拉深的极限拉深系数。通过本文分析，表明筒经对多次拉深极限有明显影响；同次极限拉深系数存在取极小值的凹模圆角半径；减少初次拉深变形程度有利于提高后次拉深的权限变形能力等。     

车灯反射镜充液拉深液压机的设计

在对车灯反射镜充液拉深工艺数值模拟优化及实验的基础上,研究设计车灯反射镜充液拉深液压机.利用液压提供凸模拉深力、压边力以及凹模容腔压力;通过PLC(可编程控制器)来控制凸模运动、压边力和凹模容腔压力按照规定的曲线实时的变化.结果表明,充液拉深液压机具有体积小、易操作、高精度和高效率等优点.     

重型汽车轮胎径向刚度实验研究

为研究重型汽车轮胎径向刚度的非线性特性,选取全钢丝10.00R20子午轮胎分别进行静态和动态实验。实验测试结果表明:轮胎静态径向刚度与轮胎变形量、充气压力之间存在非线性关系;动态径向刚度与轮胎变形量、充气压力和振动频率之间也存在非线性关系;且不同激振频率下轮胎所表现出的迟滞特性有所不同。基于实验数据分别建立了轮胎静态和动态径向刚度的非线性模型,可以反映轮胎变形量、充气压力、振动频率等因素对重型汽车轮胎径向刚度非线性特性的影响,该模型可进一步用于轮胎力学和车辆系统动力学的研究。     

V锥差压流量计三维数值模拟与改进分析

应用计算流体力学方法对V锥差压流量计进行了数值模拟,分析了流量计内部的水利特性,并将数值模拟数据与试验数据进行了比较.数值模拟结果表明,V锥差压流量计的法兰对局部流场的影响较大,给试验测量带来较大误差.通过优化法兰的形状,可以改善法兰周围的扰动、提高测量点之间的压力差和提高测量精度.     

面向加工精度的机床系统误差建模与分析方法

研究并掌握机床各部件单元位姿误差对零件加工质量的影响规律,可以有效提高机床精度设计及误差补偿效果。以车削加工为例,建立了系统源误差与零件加工质量之间的关系模型。建模工作分为两个部分:首先采用虚拟加工原理,建立执行部件(刀具和工件)单元位姿误差与零件加工质量之间的数学仿真模型;然后建立车床工艺系统误差源与执行部件位姿误差之间的传递模型,两个模型可以集成为一个整体。在阐述总体研究思路与方法的基础上,侧重介绍第1部分研究工作,利用多体系统运动学和齐次坐标变换原理建立刀具和工件之间的运动学关系,通过Matlab虚拟工件被加工、测量和评定,实现了最终执行部件源误差到工件加工质量之间的映射。最后给出了分析方法示例。     

变薄拉深力的测试

变薄拉深时筒坯内外侧与凸、凹模接触面存在两个方向相反的摩擦力 ,其摩擦参量是力学计算和润滑剂选择的重要依据。文 [1]提出摩擦因子可以通过变薄拉深力和冲头顶推力确定。本文介绍了这两个力的测试方法及装置。以本测试系统确定的两力为基础计算的摩擦因子应用于文 [2 ]变薄拉深力及凹模出口应力计算中 ,计算与实验值相当吻合     

库车坳陷西段第三系盐上层基底沉降分析

根据地震层速度资料与地层砂泥岩含量的关系,求得新生界各层砂泥岩含量,结合经验的和实测的其它必要参数,计算了库车坳陷西段第三系盐上层的总沉降和构造沉降。根据变化趋势,可将沉降曲线划分为两种类型:上凸型和下凹型,北单斜带为下凹型,其余构造带为上凸型,沉降曲线不同阶段沉降速度的变化充分反映了天山造山带与库车坳陷的盆山耦合作用。根据总沉降和构造沉降曲线的关系,上凸型沉降曲线又可进一步划分为两个亚类,第一亚类为构造沉降曲线与总沉降曲线协调变化;第二亚类为两者不协调变化,反映盐的流动特点,这种现象在克拉苏构造带的南亚带最明显。     

金属板材液压胀形声发射检测

本文应用声发射技术检测了Ａ３钢、２０钢、４５钢、４０６钢板材液压胀形全过程，所得数据表明液压胀形全过程存在两个屈服阶段，两次变形转移。第一阶段的屈服是中心区与凹模入口区的屈服，第二阶段的屈服是中心区与凹模入口区之间的环形区域的屈服，第一次转移是中心区、凹模入口区向环形区转移，第二次转移是环形区向中心区转移。胀形深度一声发射计数率曲线有两个峰值区，两个平静区，第二个平静区预示着材料的破坏。     

减速器箱体轴孔切削过程变形的有限元分析

箱体类零件孔加工是机械加工的普遍性问题，对保证机械系统的装配质量及机器性能有着较大的影响，由于加工过程中刀具的移动和切屑的剥落，使其成为结构不断变化情况下和力热共同作用下的变形分析问题。本文依据非线性结构有限元分析和瞬态热分析有限元理论，在大型有限元分析软件ANSYS环境下针对箱体孔加工过程变形的工程问题，以三维参数化设计加工工件的几何模型和力学模型，分析了在切削力和切削热共同作用下得到加工过程变形结果，采用单元死活技术和参数法循环加载技术模拟整个切削加工过程，得到误差敏感方向的变形及其它方向的变形和总变形及变形趋势，所得结果揭示全面准确的变形规律，该结果对加工过程质量控制具有现实得意义。     

基于DIC方法的沥青混合料断裂机理研究

开裂是沥青路面早期破坏主要形式之一。为研究沥青混合料的断裂性能,对胶粉改性沥青混合料小梁进行三点弯曲试验,利用CCD摄像头跟踪拍摄了沥青混合料小梁变形破坏的全过程,并利用数字图像相关技术(DIC)计算了弯曲过程中小梁的变形及应变云图。结果表明:沥青混合料的抗弯曲断裂性能取决于沥青砂浆、沥青与骨料间的界面特性和加载速率。DIC方法是一种测试沥青混合料变形破坏规律实用而经济的方法。     

一种抛物面天线形状误差的合理评价方法

针对有限元软件ANSYS在分析计算天线变形表面误差时存在的问题,提出了一种基于拟合抛物面的表面形状误差改进算法.推导了精确计算变形反射面轴向、法向与径向误差的公式.分别采用改进算法与ANSYS软件对某7.3 m圆抛物面天线多种工况下的表面误差进行了分析,结果证明该方法是正确的,可作为天线超差的二次判据.     

一种高碳低合金钢的热塑剪切带的实验

采用高速锤加载方式，研究了一种高碳低合金钢处于非剪切变形加载条件下的热塑剪切带的形成发展规律，试验结果表明：在目前的加载速率下，形成的剪切带是一种变形带，而不是相变带，带的形成与材料内部的二相粒子的尺度大小没有太大的关联。     

PVC管扩口定长系统的改进

介绍了一种新型的扩口定长系统,该系统利用光电开关、旋转编码器、计数器实现零件的定位,并利用计数器的原理将滚轮旋转信息转换为工作所要的计长仪信号,记录工程所需的长度.结果表明:该系统可以把误差由原来的几十毫米降低到±1毫米,有效地提高了成品的加工精度.     

连续型内窥镜机器人弯曲模型

为了求解内窥镜连续型机器人在驱动下的理论弯曲曲线，课题组建立了以机器人变形单元为对象的弯曲模型。该模型将连续型机器人的整体弯曲问题分解成各段固定丝的变形问题，并以此进行了机器人的正/逆运动学建模；然后依次对驱动丝、固定丝和单节蛇骨之间进行了力学分析，并基于Cosserat杆理论推导出固定丝的弯曲模型，求解出相邻蛇骨间的弯曲角度，得到了机器人的整体弯曲；最后通过MATLAB定点迭代的方式求解了机器人在不同驱动力下的弯曲状态，与16关节样机试验进行了对比。结果表明：误差率最大为6.7%，最小为2.9%，说明了该理论模型的有效性。此模型为内窥镜连续型机器人弯曲求解提供了一种有效的方法。     

大尺度溶洞型油藏压力响应特征

由于多重连续介质模型无法有效模拟大尺度溶洞与地层流动过程，需要建立新的缝洞型油藏试井解释模型研究非均质缝洞型油藏流体流动规律。将溶洞简化为一个等势体，内部压力处处相等，溶洞外流体流动满足达西定律，利用溶洞质量守恒建立了含大尺度溶洞缝洞型油藏数学模型，基于直接边界元方法对数学模型进行了求解。绘制了溶洞压力导数曲线及井底压力双对数曲线和井底压力导数曲线，研究发现，溶洞在井底压力导数曲线双对数图上反映的是一个先上凸后下凹的特征，溶洞半径越大，井底压力曲线上凸下凹幅度越大；溶洞离井距离越大，井底压力导数曲线上凸出现的时间越早。相同溶洞半径情况下，离井距离越小溶洞压力导数峰值越大；相同溶洞离井距离情况下，溶洞半径越大，压力导数峰值越小。     

径向锻锤参数对叶片毛坯成型质量影响

针对径向锻造锤头型面参数对叶片毛坯成型质量影响显著情况,借助有限元分析软件Simufact.Forming的径向锻造和微观组织演变模拟模块,对叶片毛坯在3类型面曲率半径不同的锤头作用下的径向锻造成型过程进行仿真分析;借助MATLAB工具采用最小区域圆法对锻后毛坯截面圆度定量评价,获悉径向锻造过程中锤头型面曲率半径对叶片毛坯成型质量的影响规律。结果表明：在锤头整个锻造区域内,圆度误差呈“M”型变化趋势;采用径向锻造方法锻造圆柱形毛坯时,锤头型面曲率半径应略大于目标工件半径;宜采用轴向多次小进给量锻造。锤头型面曲率半径越小,毛坯整形区晶粒尺寸分布越均匀,平锻锤头对预成型区晶粒细化效果显著。研究结果对叶片毛坯径向锻造批量化生产提供有价值的参考。     

大颗粒气固流化床内两相流动的CFD模拟

采用欧拉双流体模型和颗粒动力学方法,数值模拟了大颗粒流化床在不同密度、布风装置及曳力模型情况下的气固两相流动,考察了大颗粒流化床流化和流动特点,颗粒体积分率分布,床层压力瞬时变化,床层碰撞比,以及颗粒速度径向和空隙率轴向分布规律.研究结果表明,与直型布风板流化床比较,凹型布风板流化床内的气泡产生快,颗粒横向运动能力强;随着颗粒密度的增大,其在凹型布风板流化床边壁处的速度比中心位置处减小的快;比较3种曳力模型,发现其模拟的轴向空隙率分布和床层压力存在较大差异,且与床层膨胀比实验关联式相比,3种模型预测的值比实验关联式要大一些.通过研究,3个曳力模型中Gidaspow模型相对适用于大颗粒气固流化床的数值模拟.     

Ka波段绕射辐射振荡器的辐射功率测量

给出了Ka波段相对论绕射辐射振荡器(RDG)的辐射功率测量方法和实验结果。器件采用带反射器两段式过模慢波结构,由于器件的过模结构特点,实验选择用空间积分方法测试辐射功率。在准确标定测量系统的基础上进行了热测实验,得到了辐射模式图和辐射总功率。测试结果表明:微波辐射功率超过300MW,信号脉宽大于10ns,辐射频率介于34～38GHz之间,辐射模式为TM0n模。     

异型截面环件径向轧制的数值模拟研究

建立了异型截面环件轧制的有限元模型,基于Deform软件模拟分析了环件径向轧制全过程,揭示了芯辊进给速度、主辊转速对主轧制力的影响规律。[HTK]结果表明,环件径向轧制的毛坯结构应与成品结构具有相似性,计算机数值模拟对优化毛坯结构,制定工艺参数,提高轧制效率具有重要的意义。