塑性变形类型与罗德系数的关系

为深入研究各应变参量间的内在联系,推导出应变增量与罗德系数间关系的表达式,直观地给出了不同应变增量间的定量变化关系.对塑性变形类型与罗德系数间的关系进行了定量表征,揭示了塑性变形类型与应力状态的内在联系.对典型工艺的研究结果表明:随着高径比增加,圆环压缩过程中处于伸长类变形区域范围逐渐缩小;随着模角的增大,挤压过程中塑性区内应变类型由均一的伸长类变为3种共存,因此,材料流动的不均匀性也显著地增大.研究结果对塑性理论及其应用具有重要意义.     

充液拉深中任意空间域流体介质压力的分析

采用有限元方法求解充液拉深过程中任意空间域流体介质压力分布,分析直壁间隙、法兰间隙对流体介质压力分布规律的影响,并给出了计算法兰区域最小压边力的方法,提出了充液拉深成形中间隙和最小压边力等工艺参数的选择方法,讨论在充液拉深成形过程中凹模圆角下等压处理的条件.结果表明:直壁间隙和法兰间隙共同决定流体介质压力分布,同时间隙比越大,直壁和凹模圆角部分压力分布越均匀.     

Characteristics of thickness distribution of tailor-welded tube hydroforming

Both experimental and mechanical analyses were carried out to investigate the characteristics of thickness distribution for tailor-welded tube (TWT) hydroforming with dissimilar thickness. Then, the effects of weld-seam position and thickness difference were also revealed. A multiple-diameter tube was formed to reveal the characteristics and the regularity of thickness distribution during TWT hydroforming. It is indicated that there are obvious fluctuations in thickness distribution though the TWTs have the same expansion ratio. The thinning ratio of thinner tube is bigger than that of thicker tube especially in the zone closed to the weld-seam. The difference in thinning ratio between two tube segments can reach 9%. Consequently, sudden and large fluctuation of thickness appears in the zone nearby the weld-seam. The difference in thinning ratio between thinner and thicker tubes enlarges as the thickness difference increases, but improves as length ratio increases. Different strain states are the main reason to induce nonuniform thickness distribution. The difference in thickness is the main reason to induce different strain states on thinner and thicker tubes.     

大型弯头液压成型工艺

球形容器无模液压成形新工艺自1985年提出以来[1]．在理论分析、实验研究和工程应用方面取得了许多成果。目前制造的球形容器最大直径达9．4m，最大壁厚达24mm，应用于供水，液化气和建筑装饰等领域并已扩展到椭球等非球类壳体的液压成形[2，3]。在此基础上，本文提出一种新的大直径弯头液压成形方法，采用该方法加工弯头可以不需要模具和压力机，不需要管材，节省投资，降低生产成本。1基本工艺过程管路弯头液压成形方法的基本工艺过程为：首先焊制一个横截面为多边形的多棱环壳，在其内部充满传力介质后，开始施加内压；在内压作用下壳体…     

初始缺陷和比例加载路径对圆柱壳弹塑性稳定性的影响

应用非线性弹塑性稳定性理论研究圆柱壳在轴向力和内压联合作用下的弹塑性稳定性问题,得到了不同比例加载路径、初始缺陷和塑性变形发展程度对弹塑性失稳的影响规律曲线。结果表明,在内压的作用下,柱壳的临界轴向压应力在初始阶段有所提高,但从某一内压值开始将会有所下降。对于同一比例加载路径,随着缺陷因子的增加,临界屈曲轴向压应力随着相应地递减。而对于同样的缺陷因子,比例加载参数小于1.0时,临界屈曲轴向压应力随着比例加载参数的增大而增大;比例加载参数大于1.0时,临界屈曲轴向压应力随着比例加载参数的增大而减小;比例加载参数等于1.0为理想加载比例参数值。该研究丰富了内高压成形工艺的理论基础。     

大型密封法兰弯曲成形工艺研究

提出了一种大型密封法兰成形新工艺，包括分段弯曲、现场组焊、现场精加工。新工艺免去了大型立车的粗加工，取而代之的是分段弯曲成形工艺，最后在施工现场进行组焊并采用多功能机床进行精加工。通过小型模拟件的实验与数值模拟研究，分析了L形非对称截面法兰弯曲成形过程中工件的变形规律，以及弯曲成形后工件的截面形状变化和侧弯情况，并采用L形非对称截面法兰成对弯曲的方法，使其截面形式成为对称结构，从而有效地解决了非对称截面法兰单件弯曲存在的侧弯缺陷。采用新工艺制造了某风洞工程上直径为8．5m的大型密封法兰，实践表明，采用新工艺成形大型法兰是完全可行的，其加工制造精度完全满足设计要求。由于新工艺不需立车，为特大直径法兰的制造开辟了新途径。     

差厚拼焊管内高压成形焊缝移动规律

为揭示差厚拼焊管内高压成形中的焊缝移动规律,采用有限元数值模拟分析了焊缝移动随内压的变化规律,研究了厚度比、长度比、摩擦系数和硬化指数等因素对焊缝移动的影响.研究表明:差厚拼焊管内高压成形存在焊缝移动,并导致薄管靠近焊缝处出现减薄峰值;焊缝移动随厚度比和长度比的增大而增大,随摩擦系数和硬化指数的增大而减小;减小焊缝移动的合理拼焊管结构为厚度比小于2.0,长度比小于3.5.     

粉末冶金凸轮与轴管液力连接应力应变分析

采用三维有限元模拟方法对粉末凸轮和轴管液力连接过程中凸轮的等效应力、环向应力分布规律进行了研究,分析了凸轮的环向应变分布规律.采用液力连接技术进行了粉末冶金凸轮和轴管的单元胀接实验,实验过程中测量了凸轮表面的环向应变,并与有限元模拟结果进行对比,证实了模拟模型是可靠的.结果揭示了粉末冶金凸轮和轴管的液力连接过程应力分布的不均匀性及其对凸轮变形的影响,为采用粉末冶金凸轮制造组合式空心凸轮轴提供了理论指导.     

导流角对挤压变形中金属流动与缺陷的影响

为了减少平模挤压时因金属流动不均匀而产生死区、缩孔及表面裂纹等缺陷,在此采用了一种带导流角结构的芯模用于挤压.用数值模拟对有、无导流角两种形式挤压过程中金属的变形流动行为进行了研究,通过对比分析可知:增加导流角可以改变凹模底角部区域应力分布,减少死区产生的范围;改善了挤压末期筒内等效应变的不均匀程度,使轴心末端不易出现缩孔;使出口处与轴心最远点的应力状态发生改变,轴向拉应力的数值减少了一半,降低了在表面由于附加应力而产生裂纹的可能性.     

板料成形性理论评价与深入研究

破裂和起皱是板料冲压成形中最主要的两种缺陷。本文对各种判断破裂的拉伸失稳理论和判断起皱的塑性屈曲理论进行了综述 ,指出现有的各种理论存在的缺点和不足。提出了基于极限分析的一般变分原理的思想和方法 ,将板材塑性屈曲时所满足的全部方程归结为一个泛函的求极值问题 ,用直接法可以方便求得金属板料塑性屈曲问题的近似解析解。最后 ,指出了发展一种能综合判断板料破裂和起皱问题的全面或广义成形性理论的必要性 ,并给出了一些研究方向和研究内容。