圆筒形件拉深过程的力学理论分析与计算

本文应用塑性力学理论分析了拉深变形过程,根据拉深变形的实际情况,建立了位移和凸缘半径之间的关系,然后从轴对称变形几何方程出发,求出了拉深变形的应变与凸缘半径之间的关系,并通过该关系求得了等效应变,确定了真实应力应变关系模式,从而求解出了拉深力.     

应力分界圆位置对曲面零件拉深的影响

曲面零件拉深成形中，应力分界圆是非常重要的因素。本文分析了推导了应力分界圆与临界起皱压应力，危险断面径向拉应力之间的关系，以及对临界起皱的影响，得到了曲面零件拉深过程中既不能起皱也不拉裂的应力分界圆条件。     

薄壁深锥形件的冲压成型工艺

薄壁深锥形件的拉深属于复杂零件的拉深,为了解决该类型零件在引深过程中易出现的变薄、拉裂和疲劳现象,以及材料难以流动等问题,通过对锥面依次成型工艺的研究,采用了锥面一次成型法,制定完整的工艺方案及模具结构,经实践证明是行之有效的。对类似零件成型时出现的失稳、起皱和开裂现象具有一定的借鉴意义。     

内皱发生的临界计算及校核条件

本文通过对球形和锥形零件在接深过程中各部分的应力分析，得到了拉深过程中悬空区切向压应力最大值的计算公式，以此作为引发内皱的条件，在保证工件不拉裂的前提下，建立了临界计算公式。     

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。     

关于圆筒形件拉深成形极限的研究

本文通过分析拉深过程中圆筒形件凸缘部分的应力应变分布情况,推导出了筒形件拉深成形极限的预测式,通过与国外提出的三种预测式的对比和五种板材的室温拉深成形实验,验证了该预测式的正确性。结果表明：本文提出的圆筒形件拉深成形极限的预测式计算量小,精确度高,相对误差小于5％,能够较准确地预测板材的拉深成形极限。     

球形零件拉深过程中克服内皱的平面压边力确定

本文利用修正了的内皱模型，结合拉深过程中的几何条件及应力应变分析，推导了在平面压边情况下球形零件拉深过程中不发生内皱的判据;进而求解出拉深过程中克服内皱的最小压边力．所得公式可用于模具设计或供软件开发参考．     

环形拉深筋拉深各阶段阻力分析

环形拉深筋经常用来内皱 .本文在文献〔1〕的基础上 ,分析得到了使用拉深筋拉深时拉深各阶段拉深筋的阻力公式 ,并且得到了筋阻力公式中的应力强度的求解公式     

生物质材料固化成型的有限元分析研究进展

生物质固化成型技术具有提高生物质体积密度、能量密度的优势。为了更好地了解生物质成型过程的机理、节约成本,并且获得高品质的生物质成型燃料,综述了国内外利用有限元软件分析生物质成型过程及成型设备的研究进展,并且总结了生物质固化成型仿真技术发展的不足及趋势。针对国内外学者对成型时的静水压应力、等效应变、载荷位移关系、温度场,以及对成型设备和成型模具参数的改进与优化等进行的有限元分析研究,总结了各因素之间的影响规律,展望了成型仿真的发展趋势,为生物质固化成型技术的进一步发展提供借鉴作用。     

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。     

铬钼钢无缝储氢容器旋压工艺研究

针对储氢用无缝容器由于设计压力较高和壁厚较大而导致旋压成型困难的问题，课题组采用ABAQUS建立了无缝容器多道次热旋压数值计算模型，探讨了热旋压过程中应力应变演化规律以及厚度的影响。针对壁厚较厚的无缝储氢容器，分析了进给量、圆角半径和温度对旋压过程的影响规律，并提出了优化建议。研究表明：随着厚度增加，容器成型后等效塑性应变增加，成型难度加大；适当减少进给量、增加旋轮圆角半径或提高温度均有利于厚壁容器旋压成型。最终得到了50 MPa储氢容器的热旋压工艺参数，即进给量10 mm，旋轮圆角半径50~60 mm，温度1 100 ℃，为实际生产提供了参考。     

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     

用能量法求解内皱发生的临界应力

本文运用能量法以锥形件拉深为例 ,分析了具有悬空区的轴对称零件发生内皱的临界条件 ,并进一步给出了临界压应力计算方法     

挤压变形AM30镁合金的循环变形行为

为了深入理解挤压变形AM30镁合金在低周疲劳加载条件下的循环应力响应行为和循环应力-应变行为,针对挤压态以及经过固溶处理和固溶+时效处理的挤压变形AM30镁合金进行了应变控制的室温疲劳试验.结果表明,不同加工处理状态的挤压变形AM30镁合金在疲劳变形期间可呈现循环应变硬化和稳定的循环应力响应行为;不同加工处理状态的挤压变形AM30镁合金的循环应力幅与塑性应变幅之间呈线性关系,且固溶处理和固溶+时效处理均可提高挤压变形AM30镁合金的循环强度系数和循环应变硬化指数;在较高的外加总应变幅下,不同加工处理状态的挤压变形AM30镁合金均表现出典型的拉-压不对称循环变形行为.     

基于ABAQUS的铝合金超声冲击处理有限元模拟

为了探究超声冲击处理对7A52铝合金材料应力应变的影响,采用有限元分析软件AQAQUS建立了7A52铝合金的超声冲击处理模型,旨在探讨7A52铝合金材料模型中应变率以及超声冲击次数对应力、应变的影响规律。结果表明:材料的应变率和超声冲击次数均会影响应力应变;随着冲击次数的增加,x方向的压应力会增大,且其压应力值存在的深度范围会增大;冲击次数对z方向应力的影响比x方向应力的影响要大;随着冲击次数的增加,沿试板冲击深度方向的等效塑性应变值也会增大,且其最大值位于距离试板冲击表面一定深度范围内;材料在高应变率变形条件下,应变率对等效塑性应变有较大的影响;无论是否考虑应变率的影响,冲击次数对z方向应力的影响都很显著,随着冲击次数的增加,其z方向的应力显著增大,且在相同冲击次数下,冲击点处的z方向应力不考虑应变率影响比考虑应变率影响的数值要大很多。     

板料拉深后皱曲判据及其极限预报与控制

根据“多余三角形材料皱曲模型”导出了皱曲各阶临界切向压应力式和凸缘变形区中最大切向压应力式，进而给出了不皱曲判据和皱曲各阶临界模态跳跃式的变化规律，以不锈钢0Cr18Ni9板材为算例，绘出了皱曲各阶最大极限预报与控制图和皱曲极限预报与控制全图，得出了0阶模态时的皱曲极限是皱曲和后皱曲极限预报与控制的依据，皱曲和后皱曲判据既适用于恒压边力拉深，更适用于变压边力拉深。     

IHFRP约束混凝土圆柱轴压性能

为了研究层内混杂纤维布(IHFRP)对混凝土圆柱体的加固效果,通过24个混凝土圆柱体的轴心抗压性能试验,分析了各种IHFRP约束混凝土柱的破坏形式、承载力、变形性能和应力-应变全曲线.试验结果表明:IHFRP可显著改善柱的承载力及变形性能;对于相同层数纤维布约束试件,随着IHFRP中碳纤维含量的增加,承载力增长显著;相对于单一碳纤维布(CFRP)约束试件的峰值竖向应变,3种IHFRP约束试件峰值竖向应变提高了60％～100％;将IHFRP应力-应变模型与试验曲线进行对比,拟合效果良好.试验结果为桥梁墩柱和框架柱等构件的加固设计提供了参考.     

六边形开洞筒体受竖向集中荷载作用的连续化分析

根据结构连续化方法,采用完备的函数形式表示六边形核筒悬挂建筑结构中筒体在竖向集中力作用下的位移函数,并推导出核筒中的正应力和剪应力公式.在此基础上,得出核筒各部分的应变能.而后,根据最小势能原理,建立竖向集中力作用下核筒的应力场微分方程组,并确定了相应的边界条件,从而求解方程组得到了核筒的竖向位移函数方程.由此,得到了核筒整体位移及应力、应变和弯矩及剪力等.     

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.     

基于ANSYS的木塑挤出3D成型研究

针对目前3D成型技术原材料单一以及木塑挤出成型的局限性,提出了一种木塑挤出3D成型方法。建立了三维成型平台与挤出部分的匹配关系;探究了在成型层厚度为0.5 mm,挤出速度匹配范围在12.74~63.69 mm/s的条件下,动模板移动速度范围为20~100 mm/s。通过分析聚丙烯基木塑复合材料成型温度场和应力场模拟得出：随着动模板移动速度提高,应力波动减小,成型过程中的最大应力值和最大变形量增大。研究表明,动模板移动速度是木塑挤出3D成型的一个重要因素。在实际生产中,为保证成型效率和质量,可以适当提高动模板移动速度,同时也要按照匹配关系提高挤出速度。