锥齿轮挤压成形弹塑性有限元数值模拟

利用Pro/E的三维实体造型与模具设计模块进行直齿圆锥齿轮的造型及模具设计,然后导入到DEFORM中,在DEFORM中建立三维挤压有限元模型.采用三维大变形弹塑性有限元法对齿轮挤压的塑性成形过程进行了模拟,分析了成形过程中齿轮齿形的填充情况、金属流动速度场以及等效应变与等效应力分布,获得了直齿圆锥齿轮的挤压变形规律与参数.     

型材挤压过程三维弹塑性有限元模拟

阐述了有限变形弹塑性有限元基本原理并给出有限元列式。基于ＡＮＳＹＳ软件平台,对壁板型材挤压过程进行了三维有限元模拟和分析,获得了型材挤压过程的位移场、应变场、应力场。对实际型材挤压中工艺参数选择和模具结构尺寸的修正起到了重要指导作用。     

静液挤压过程的数值模拟研究

本文采用大变形弹塑性有限元理论 ,用 ANSYS5 .5软件对不同挤压参数下钨合金静液挤压过程进行了数值模拟研究 ,得出了挤压压力、试样内部应力应变场随挤压参数的变化规律 ,并与光刻网格的挤压结果进行了比较 ,说明有限元法的计算结果和实验结果符合很好。     

帽形强制弯曲过程的数值分析

深入了解帽形强制弯曲变形规律对指导这类弯曲件工艺设计具有重要意义。本文通过对帽形强制弯曲变形过程的分析，建立了强制弯曲变形的力学模型，运用大变形弹塑性有限元程序ＡＤＩＮＡ对该变形过程进行了数值计算，得到了帽形强制弯曲过程的变形规律。     

幅形强制弯曲过程的数值分析

深入了了解帽形强制弯曲变形规律对指导这类弯曲件工艺设计具有重要意义。本文通过对帽形制弯曲变形过程的分析，建立了强制弯曲变形的力学模型，运用大变形弹塑性有阴元程序ＡＩＮＡ对该变形过程进行了数值计算，昨到了帽形强制弯曲过程的变形规律。     

基于数值模拟的铝型材挤压变形规律的研究（Ⅰ）

采用有限变形弹塑性有限元方法,以型材挤压过程的有限元模拟为基础,研究了局部挤压比、挤压带面积和模孔距离对金属流动速度的影响,获得了型材挤压过程的一般变形规律。     

基于数值模拟的铝型材挤压变形规律的研究(I)

采用有限变形弹塑性有限元方法 ,以型材挤压过程的有限元模拟为基础 ,研究了局部挤压比、挤压带面积和模孔距离对金属流动速度的影响 ,获得了型材挤压过程的一般变形规律。     

型材挤压过程金属变形流动的有限元仿真

采用大变形弹塑性有限元理论,对典型型材角铝零件的挤压成形过程进行了全面有限元仿真和分析。深入研究了了型材挤压变形过程中金属变形流动规律和力学特征,对挤压工艺参数合理选择和优化奠定了基础。     

EH36钢薄板对接焊接变形数值模拟

基于通用有限元软件Abaqus,采用顺序耦合的热弹塑性有限元法研究了EH36钢薄板焊接变形问题。通过建立三维高阶单元有限元模型和采用混合热源,对EH36钢薄板对接焊过程进行数值模拟,并开展相关焊接试验,实测了薄板的焊接变形。结果表明:数值模拟得到的焊接变形与试验值基本吻合,证明了该数值计算方法的可靠性和高阶单元在热弹塑性有限元分析中的高效性;薄板焊接后发生显著的面外变形,应予以控制。     

三辊数控卷板成形过程有限元模拟系统研究

为配合卷板设备数控系统的研制和对卷板工艺过程进行优化,建立了三辊数控卷板成形过程的弹塑性大变形接触问题的有限元模型系统.系统研究了卷板过程的机理,建立了卷板模拟的弹塑性大变形有限元方程,研究了系统中单元的选取,接触边界条件的处理.根据该模型可对卷板过程中各几何控制参数和成形结果之间的关系进行精确计算.在此基础上开发了相应的有限元程序.计算实例证明了该系统的精确性和可靠性,为制定和优化卷板工艺过程提供了依据.     

径向系列切片法分析和确定复杂型腔凹模的三维光弹应力

本文对三维光弹的基本方程和补充方程的建立、(次)主应力方向的判别、三维应力场计算程序的编制等进行了比较系统的探讨和研究。提出采用径向系列切片法来分析和确定诸如齿形等复杂型腔挤压凹模的三维光弹应力,实现了在一个模型上进行全场应力观测。其处理方法、公式系统及计算程序对复杂型腔挤压凹模及其多层组合凹模的三维应力场分析具有普遍意义。     

高阶单元在焊接热弹塑性有限元分析中的应用

为研究高阶单元对热弹塑性有限元分析中变形的影响,建立了不同网格尺寸、单元阶次的三维有限元模型,利用通用有限元软件ABAQUS对CO₂气体保护堆焊过程进行热弹塑性有限元分析,比较线性单元和二阶单元在温度和变形的计算精度及时间.结果表明,二阶单元能够更好地反映焊接区域的变形特点,焊接变形的计算结果与试验结果更加接近;单元阶次仅对应力应变场分析有较大影响,对于温度场计算结果影响不大.     

一种Zr-4厚壁管矫直行程计算方法

Zr-4厚壁管件是核电站燃料供给系统中的重要零件,挤压成形后需要三点弯矫直工艺减少后续加工量。其矫直过程是微小弹塑性变形过程,通过分析弹性、弹塑性和回弹三阶段的应力应变变化,形成管件M-ξ-β方程,反映弹塑性弯曲变形和卸载间关系。基于Zr-4管材料特性,建立弹性线性强化本构模型,计算矫直挠度,提出Zr-4厚壁管矫直行程计算方法。经过对多根最大弯曲变形20 mm,具有6个检测点、长5 m厚壁Zr-4管进行矫直实验,矫直后弯曲量均小于0.50 mm,矫直时间由手工矫直1.5 h/根减少到22.5 min/根,表明该矫直行程计算方法具有一定的实用性。     

用有限元多晶体弹塑性模型预测FCC金属冲压变形后的织构和塑性各向异性

开发出一套适于FCC(面心立方)金属的三维弹塑性有限元程序FEPM-3DFCC，该程序将与应变速率无关的多晶体弹塑性模型引入到立方体单元晶粒塑性应变增量的计算中．文中以Al板为例用FEPM-3DFCC程序计算出常温下单向拉伸和压缩、双向压缩、平面应变、面内剪切和厚向剪切等六种典型受力状态下的织构演变和各向异性变化，并对Al圆管扭曲与拉伸复合加载和Al圆管冷径缩挤拔加工进行了数值模拟．     

高阶单元在焊接热弹塑性有限元分析中的应用

为研究高阶单元对热弹塑性有限元分析中变形的影响,建立了不同网格尺寸、单元阶次的三维有限元模型,利用通用有限元软件ABAQUS对CO2气体保护堆焊过程进行热弹塑性有限元分析,比较线性单元和二阶单元在温度和变形的计算精度及时间.结果表明,二阶单元能够更好地反映焊接区域的变形特点,焊接变形的计算结果与试验结果更加接近;单元阶次仅对应力应变场分析有较大影响,对于温度场计算结果影响不大.     

四辊平整机轧制过程辊系变形有限元分析

针对1800mm四辊平整机板形控制的弯辊力预设定问题,采用非线性弹塑性有限元法,建立四辊平整机轧制过程三维计算模型。模型将辊系弹性变形与轧件弹塑性变形耦合在一起,进行统一建模与分析,研究了不同轧制工艺下轧辊压扁、辊系弯曲变形及辊缝形状的分布规律,得出了工作辊弯辊力对辊系变形和辊缝变化的影响关系。计算结果可为建立平整机板形控制的弯辊力精确预设定模型提供理论依据。     

大型复杂结构焊接变形热弹塑性有限元分析

运用通用有限元软件ANSYS,对大型复杂结构采用组合焊道、不同类型单元混合使用的等效简化,建立三维有限元模型.在不影响计算精度的前提下,采取一系列减少计算量,增强收敛的措施,成功地克服了热弹塑性有限元分析计算量大、收敛困难的问题,完成了对大型复杂结构多道焊的热弹塑性有限元分析,预测了结构的焊接变形.结果表明,在结构刚度小的部位,施加合适的支撑,能有效减小结构的焊接变形,为控制焊接变形提供了很好的理论依据.     

高精度三维塑性有限元网格重划技术的研究

网格重划技术是制约三维大变形塑性有限元发展的关键之一。本文基于ＡＮＳＹＳ二次开发的三维有限变形弹塑性有限元软件,研究并建立了三维网格重划系统,该系统利用特征线和特征面提取法得到变形体的轮廓线和面进行网格重划,利用等参逆变换法直接将旧网格节点上的信息传递到新网格的高斯点上,可节约计算时间,提高计算精度,利用设定的标准场量分布与经传递的场量分布比较,分析了该系统信息传递的精度,并利用方料镦粗算例验证了该系统的可行性。     

双孔模型材挤压过程的有限元分析

本文采用大变形弹塑性有限元理论 ,对双孔模型材挤压成形过程进行了有限元分析。模拟了双孔模非对称角铝型材挤压变形过程 ,获得了挤压变形时网格畸变、流速、应力和应变分布 ,展示了型材挤压件变形不均匀细节。并与单孔模型材挤压过程进行了比较 ,发现双孔模[1] 挤压时 ,变形体内存在两个互为相反方向的涡流场 ,它们相互抵消 ,从而可以消除型材挤压过程中产生的扭拧、波浪、弯曲等缺陷。为提高挤压件质量 ,优化设计多孔型材挤压模以及制定合理的工艺 ,提供了理论依据     

筒形件强旋三维弹塑性有限元分析

本文通过对三旋轮强力旋压成形过程的分析，建立了筒形件强力旋压的三维变形力学模型。经过对边界条件的处理及载荷方式的确定，运用大变形弹塑性有限元程序ＡＤＺＮＡ进行了分析，得到了应力与应变场的分布。与实测结果比较，两者吻合较好。