基于数值模拟的低碳钢热轧金属流动规律研究

在坯料轧制过程中,坯料表层和内部金属流动情况将决定最终棒材成品的尺寸形状和产品的性能。通过Deform-3D有限元软件对20A钢热连轧工艺进行数值模拟,研究了轧制过程中不同坯料圆角半径和轧制温度对轧件表层金属流动的影响,通过轧制过程中心部受力状况及心部的位移大小分析了轧件心部金属流动规律。研究结果表明:增加坯料的圆角半径,适当提高轧制温度有利于减少棒材在轧制过程中圆角处折叠的产生,有助于提高产品质量。     

基于正交试验的遥控器双色前壳翘曲变形优化

针对某遥控器前壳在双色注塑成型过程中的翘曲变形对装配质量及产品整体外观的影响,提出了基于正交试验和AMI数值模拟的双色塑件翘曲变形快速优化方法。利用AMI有限元分析软件对遥控器前壳进行双色注射成型数值模拟,采用多因素交互正交试验的方法获得两种材料在不同工艺参数组合下的翘曲变形量,以翘曲变形量最大值最小为研究目标,对试验结果进行极差和方差分析,从而确定不同工艺参数对试验结果影响的重要性,并最终确定了产品翘曲变形最小的最优工艺参数组合。结果表明该优化方法可以快速优化双色塑件在成型过程中的翘曲变形量。     

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。     

纯铝等通道转角挤压过程数值模拟

等通道转角挤压(Equal-Channel Angular Pressing,ECAP)是一种利用纯剪切变形获得块状超细晶材料的方法.本文利用非线性有限元软件MSC.Marc对纯铝的ECAP变形过程进行了数值模拟,获得了等效应变和等效应力分布规律,分析了挤压力随变形时间的变化和摩擦对ECAP变形的影响.     

长时域碰撞耦合建模与CAE仿真再现

基于有限元法的事故再现CAE仿真精度高,能较为精确地模拟出车辆在碰撞过程中的变形量,但其建模针对性强,计算复杂,不适用于长时域碰撞工况的仿真再现。为此,搭建了包含有限元气囊轮胎与简化悬架的多刚体-有限元耦合模型,并基于MADYMO软件及变摩擦因数的方法实现了某长时域碰撞事故的仿真再现。仿真结果显示:仿真碰撞轨迹与事故碰撞轨迹保持高度一致,采用多刚体-有限元耦合底盘能较好地模拟车辆在运动过程中轮胎的力学特性以及车身和底盘之间的相对运动,基于导入的人体假人模型能较好地模拟乘员的二次碰撞及其受伤机理。该方法在保证仿真精度的同时极大地降低了计算成本,可为长时域碰撞事故再现提供参考。     

基于热变形临界点的数控机床光栅系统优化

为了研究引起机床热变形误差的各种热误差之间的相互影响,应用热变形临界点原理,对环境温度变化作用下 的机床机座热变形进行有限元数值模拟,确定机床机座的热变形临界点。利用有限元分析得到的机床机座热变形临界 点对光栅在机床机座上的固定方式进行优化分析,结果显示：光栅系统零点漂移量从0. 138 28 mm减小到0.065 50 mm, 而且机床机座的热变形将减小对整体光栅测量系统产生的影响,确定了固定方式的优化方向。同时应用形体热变形理 论,对优化固定方式后的光栅系统零点热误差和示值热误差位置进行精确建模,用于后续的数控机床综合误差补偿。文 中的研究为优化光栅在机床座上的固定方式提供一种新的方法。     

智能钻杆导电环结构有限元分析

导电环是智能钻杆导电性能及可靠性的关键。介绍了加工的智能钻杆导电环结构，结构中的内导电环和外导电环分别位于钻杆母接头和公接头的螺纹内径端部，它们之间的柱面接触实现了钻杆接头处的电力及信号导通。对室内钻杆上卸扣试验中导电环的变形过程进行了受力分析，得出轴向力F 是导致导电环变形的主要原因。采用有限元分析方法分别对内外导电环的接触过程和单个导电环受轴向力F 时的变形状态进行了数值模拟。模拟结果分析表明，将内外导电环过盈配合时的过盈量控制在0.024 mm 以下，结合面锥度控制在1：5 以上时，导电环在钻杆上卸扣过程中不会产生塑性变形，具有较高的可靠性。     

仿生非光滑耐磨表面与激光毛化轧辊耐磨技术

土壤动物体表与土壤的作用和轧辊、轧件间的作用,都属于物体间界面摩擦问题,具有相似性。用激光器加工出的轧辊表面形貌与土壤动物的非光滑体表非常相似。用仿生非光滑表面耐磨理论指导轧辊表面形貌设计,可望进一步解决轧制时摩擦阻力大,易磨损的问题,取得更加可观的经济效益。但要探讨出非光滑表面形貌、尺寸大小及分布规律与不同工况间规律性的关系,还需要做大量的试验及理论模拟工作。     

桥梁桩基施工对邻近地铁隧道的影响分析

城市建设中桥梁的大直径桩基施工可能对下方既有地铁隧道结构产生不利影响.以拟建104国道浦泗立交上跨南京地铁S8号线项目为背景,采用ABAQUS有限元软件,通过二维和三维有限元模型对桥梁桩基施工全过程中地铁隧道及其周围土体的变形情况进行分析.结果表明:在施工过程中,桩基开挖和混凝土灌注对地铁的影响较小.由上部桥梁荷载引起的地基沉降是地铁隧道变形的主要因素.三维有限元模型计算所得结果要小于二维有限元结果.当平面模型计算结果接近位移限值时,可采用三维有限元模型进行校验.     

电极形状对铝合金薄板凸焊影响的有限元分析

凸焊过程的焊接电流和焊接压力是影响焊接结构质量的重要工艺参数.利用有限元分析软件Simufact-welding建立了多场耦合的凸焊有限元仿真模型,研究了6063铝合金薄板凸焊过程中电极形状对焊核尺寸和残余应力的影响.结果表明,当焊接电流35kA、焊接压力5kN时,采用C型电极能够在相同的电流和压力下,得到最小的焊核尺寸以及最小的接头变形量.经过实验对比,发现C型电极的变形量最小而D型电极的变形量最大,其仿真结果基本能够代表实验结果,因此,该仿真方法能够较为准确地为真实焊接过程提供方向性指导.