用数值模拟的方法分析轧辊间距对冷弯成型的影响

应用三维非线性有限元分析技术,利用ANSYS软件的LS-DYNA动态分析模块模拟了板料冷弯成型的整个过程,得到了板料成型过程中轧辊间距对轧件应力、应变的影响规律。结果表明,有限元模拟得出的板料应力、应变分布规律与实际情况相符合,采用非线性有限元法对冷弯成型过程进行数值模拟是可行的。     

高强度钢冷弯成型过程应力状态模拟分析

运用有限元分析软件对不同工艺下的高强度钢冷弯成型过程应力、应变状态进行模拟分析.结果表明,所作的有限元应力、应变状态模拟符合实际成型情况;3种不同成型道次中,4道次成型为最佳成型道次;上轧辊角大于成型角4°可最大限度地减小残余轧制应力.     

冷弯型钢成型回弹过程有限元模拟研究

冷弯型钢成型过程的变形非常复杂，回弹研究又是冷弯成型研究中基本部分．采用有限元法对冷弯成型回弹过程进行数值模拟，既可以获得许多有价值的数据，又可以降低生产成本，所以值得推广．首先采用显式动力学弹塑性有限元法对冷弯型钢成型过程进行了模拟计算，接着利用隐式静力学有限元法分析了后续的回弹过程，最后将回弹量的模拟值与实验值进行了比较，表明计算结果具有一定的可信度．这有助于工厂改进工艺．生产出高质量的产品．     

槽钢冷弯成型的有限元数值模拟

利用ANSYS/LS-DYNA软件对冷弯成型过程进行了数值模拟,找到了成型道次对槽钢冷弯成型扭曲的影响原因,理论分析与仿真结果基本一致。     

TC4合金等径角挤压三维热力耦合有限元分析

采用刚粘塑性热力耦合有限元法对TC4合金等径角挤压过程进行分析研究,获得了材料在变形过程中应力、应变及温度等场量的分布规律.模拟结果表明:变形温度和摩擦状况等工艺参数对变形过程均存在显著影响;热力耦合技术的运用,可以更加全面、准确地分析等径角挤压变形过程,从而可为实际实验中获得良好晶粒细化效果,选择合理工艺参数提供可靠依据.     

植钢技术的锚固性能与锚固深度的试验与仿真

目的研究植钢锚固技术的锚固性能,预测不同型号角钢在不同强度混凝土下的合理锚固深度．方法在不同强度下的混凝土中植入不同型号角钢,进行静力拉拔正交试验,在试验结果基础上进行了拉拔试验过程中的仿真分析．结果正交试验结果得到了植钢技术的锚固性能、角钢的应力分布情况和整个加载过程的荷载一滑移曲线．荷载一滑移曲线可分为三段式,对它进行拟合得到型钢一混凝土界面的荷栽一滑移之间的关系式．采用ANSYS有限元程序进行角钢混凝土结构的数值模拟,详细介绍了非线性弹簧单元（Combination39单元）对型钢混凝土粘结滑移进行准确模拟的实用方法．结论数值模拟结果与试验结果吻合较好．预测了工程中不同型号角钢的合理锚固深度．可为植钢技术的数值模拟、理论研究和工程设计提供参考．     

H型钢控制冷却过程的应力场模拟

利用ANSYS软件建立H型钢模型并进行模拟,研究热轧H型钢轧后冷却过程中的热边界条件,分析H型钢在不同温度下应力应变场的分布及规律,为控制冷却系统的设计提供指导;分析不同冷却方式H型钢的力学性能,比较不同控冷方案,选择的控冷方案为：空冷5s后,水冷5s,再空冷5s。根据应力产生机理和对比控制冷却不同水流密度的模拟结果,在相同冷却时间条件下,随着水流密度的增大,H型钢的温度逐渐降低,最大应力逐渐增大。     

高地应力区隧洞开挖效应动态仿真分析

高地应力下的隧洞开挖过程中，围岩将产生动态的变化。以锦屏二级水电站引水隧洞为例，采用非线性三维有限元法。对其动态开挖过程进行了仿真模拟，分析开挖后的围岩应力分布与变化规律、变形规律与特征以及塑性区范围，为合理设计和施工安全提供依据。     

双曲率筋条壁板铣削回弹预测

针对铝合金薄壁零件制造过程中的回弹问题,提出了一种双曲率壁板铣削回弹的预测方法.该方法根据材料逐层去除后板料内部残余应力的重新分布情况,估算板料两个弯曲方向的回弹值.有限元模拟结果表明,铣削过程中板料的应力分布和回弹与计算结果相近;当板料铣削至中性面时,两弯曲方向的应力变化最大;随着剩余板厚的减小,计算结果与模拟结果间的误差逐渐增大.另外,单层铣削厚度与回弹规律的模拟结果表明,单层铣削厚度越大,该方法误差越大,最大误差为9.07％.为验证计算结果,进行了铝合金双曲率板料的成形-铣削实验,结果表明本文方法能够较准确预测双曲率铝合金板料铣削后的回弹.     

U71Mn钢重轨轨头淬火应力场的计算机模拟

采用有限元法研究了重轨轨头在淬火过程中的应力场分布。在模拟计算过程中利用等效热容法处理相变潜热对温度场的影响,利用等效线膨胀系数法处理相变引起的组织应力,并考虑了材料非线性参数对温度场的影响。结果表明,温度模拟结果与实测结果相吻合,同时喷风淬火能产生较小的残余热应力,从而避免了钢轨的变形和开裂。     

连续辊弯成形过程模拟研究

以现场典型产品为研究对象,模拟板带连续冷弯成形过程,基于有限元分析软件,开发冷弯成形过程仿真软件。ANSYS-LSDYNA显式动力学非线性模拟结果表明,冷弯成形过程第一部分型钢等效应力模拟平均值与实验值吻合,弯角变形区塑性等效应变随道次变化情况模拟结果表明,中间道次变形分配欠均匀,辊花工艺尚需优化。     

冷弯成形过程仿真技术的发展

辊式冷弯成形是一项具有显著经济效益和社会效益的板加工工艺,它又是一个涉及诸多因素的复杂的工艺过程,对其进行计算机仿真研究是十分必要的.本文将冷弯成形过程仿真的相关理论方法归结为简化解析法及运动学法、能量法、有限条法、有限元法等4类,分类介绍了国内外冷弯成形仿真技术的发展,并对相关理论的应用方式进行了介绍.同时列举大量应用实例,并就冷弯成形仿真技术的发展提出了展望.     

法兰长杆件摆辗的三维刚塑性有限元模拟力学模型

以法兰长杆件法兰部分的冷摆辗成形工艺为研究对象,建立了三维刚塑性有限元分析模型,对该工艺的成形过程进行了模拟研究,得到了变形过程中工件上的应力应变分布、应变速率分布以及上述场量的变化过程,为进一步掌握摆动辗压变形机理、制订合理的工艺参数提供了理论依据。     

超大口径药形罩强力旋压应力应变场有限元分析

药型罩应力应变场的分布规律分析是研究其成形机理的基础和前提。基于ABAQUA/Explicit平台建立超大口径药型罩强力旋压三维有限元模型,通过数值模拟对药型罩强力旋压成形过程应力应变场的分布规律进行了分析,研究表明,药型罩的圆角处和接触区应力值较大,在强力旋压过程中该区域容易破裂,实际生产中应予以关注。     

邻角精确控制的异型管辊弯成形过程数值模拟

针对汽车立柱用P形异型管多道次辊弯成形存在相邻凹凸角度偏差大、难以满足角度高精度要求的问题,基于弹塑性大变形理论,应用辊弯成形专业设计软件COPRA建立了P形异型管15道次辊弯成形有限元模型。结合实际生产过程,开展了完整成形过程的有限元仿真,分析发现焊管周长来料不足及P形异型管角部在轧辊孔型内金属流动不均、成形不到位是导致相邻凹凸角角度偏差过大的主要原因。结合仿真结果和生产实际,提出了选择合适的压缩系数、分配恰当的截面变形量和修正轧辊辊形三者相结合的邻角精确控制方法。应用所提方法进行了P形异型管辊弯成形有限元仿真,结果表明：仿真最终产品截面与设计截面基本一致,凹凸角的角度分别为90.5°和89.9°,角度偏差均在±1°的误差范围内;异型管辊弯成形金属流动到位,使得角部金属充满轧辊孔型,可改善P形异型管相邻凹凸角的成形质量。利用所提方法通过辊弯成形工业应用,获得了符合要求的P形异型管,其相邻凹凸角度精度分别提高了33.84%和36.70%,有效改善了P形异型管成形质量,可为生产实践提供依据。     

基于浮动凹模和分流原理的圆柱直齿轮冷精锻成形过程有限元模拟

圆柱齿轮冷精锻成形时变形抗力高,流动性差,齿形填充困难,模具磨损严重,寿命低,阻碍了冷锻工艺的推广。以大模数重卡汽车用圆柱直齿轮为研究对象,利用分流原理结合浮动凹模结构设计了直齿轮预锻及终锻二步工艺方案及模具工装;在此基础上,利用DEFORM-3D软件建立了圆柱直齿轮的冷精锻成形的有限元模型,对齿轮成形过程进行了数值模拟,分析了成形载荷、应力及应变场的变化规律,为模具设计及高性能齿轮的锻造提供一定的指导和参考。     

变截面交叉洞室围岩稳定性仿真分析

江坪河水电站放空洞和竖井地质条件复杂,岩层、断层交错,基于大型有限元分析软件ANSYS,采用弹塑性有限元法,对其开挖后的稳定性进行了非线性有限元数值仿真,并根据实际地质情况,模拟了系统锚杆的支护作用.采用Drucker-Prager准则,依据安全系数原理,对洞室不同部位,包括各个不同的岩层稳定性进行了分析,得出了隧洞开挖及支护过程中围岩的稳定性与主应力及其分布规律,并对支护前后洞室围岩的主应力量值和分布深度进行了对比,为洞室开挖的施工过程和开挖后的检测过程提供了重要参考资料.     

变弹性模量对高强钢辊弯成型回弹预测的影响

为研究非线性弹性模量对高强钢辊弯成型回弹预测的影响,进行拉伸试验和连续循环加载卸载试验,分析DP980高强钢在不同预塑性应变下的非线性弹性模量.采用塑性屈服面法和弹性模量减少转化面法,建立DP980高强钢弦线模量数学模型.运用型钢成型COPRA RF专业软件和有限元MSC MARC商业软件,建立了八机架的连续辊弯三维有限元模型.采用连续辊弯汽车用高强钢薄壁结构件试验验证有限元模型的可靠性.结果表明:循环加载实验中,随着预塑性应变的增加,弹性模量出现初期迅速下降,其后保持几乎不变的趋势,且塑性应变为10%时,DP980高强钢弹性模量下降了25%;对比试验与仿真结果发现,变弹性模量模型比恒值弹性模量模型能更准确地预测回弹问题,且预测精度提高了20%以上.充分考虑高强钢在预应变下非线性弹性模量,能显著改善辊弯成型预测回弹的精度.     

焊接过程有限元模拟及实时监测评估

随着焊接理论研究以及计算机有限元模拟分析的快速发展,运用数值模拟计算和预测焊接残余应力的形成和分布已经可以获得比较理想的结果,但是由于焊接过程本身的复杂性和数值模拟的局限性,有限元模拟计算和实际测量的结果有时总是出入很大,因此焊接残余应力的实测仍然是有必要的.通过焊接过程的实时监测,对比焊接过程的有限元模拟结果,总结两者数值差异的原因,说明焊接过程的实际监测相较于有限元模拟的优越性,该实时监测技术可应用于结构健康监测系统.