淬火高强板矫直过程的残余应力计算模型

高强板材在生产淬火过程中产生的较大残余应力,会造成板型缺陷和产品性能的下降.为此,对Q960E高强钢的矫直过程,采用残余应力数值计算、实验和热力耦合仿真的方法,研究板材在矫直全过程中残余应力的变化.通过淬火热处理,高强板表面形成276.3 MPa左右的压应力,内部形成与之反向的拉应力,在矫直过程中,表面塑性变形最大,最...     

重轨矫直变形过程的有限元模拟计算分析

采用ANSYS/LS-DYNA有限元软件,对重轨钢矫直过程进行了有限元模拟研究.重轨在计算机模拟矫直过程中,轨头、轨底、轨腰在各变形区内所产生的残余应力状态符合实际矫直情况.计算结果表明,轨底、轨腰、轨头在不同的变形区内残余应力变化显著,其应力状态以拉-压-拉的形式变化.     

环形件残余应力测试与数值模拟

针对薄壁类零件受残余应力影响而产生变形开裂,且残余应力研究手段少、实验研究费用高等突出问题,基于Abaqus平台建立了GH4169、TC4环件在冷却过程中残余应力场的有限元模型,分析了环件冷却过程中残余应力场的分布规律;通过对比,模拟数据与残余应力实测数据分布规律一致,且误差均小于30MPa。结果表明,所建立的应力场预测模型能够有效可靠地预测残余应力场的水平及分布状态。     

扁平钢箱梁U肋焊接残余应力数值模拟分析

已建成的扁平钢箱梁桥在运营过程中发现一些与结构、构造和制造相关的病害,并且随着服役时间的增长越来越突出。其原因是扁平钢箱梁结构采用薄板组焊而成,因此,扁平钢箱梁在未受力之前,便已存在着由于焊接所产生的应力场和变形场, 导致扁平钢箱梁普遍出现裂纹等病害。运用热结构耦合法对扁平钢箱梁U肋与桥面板交接处焊接的温度场和应力场进行数值模拟计算分析,并得到焊接残余应力的分布规律,为进一步分析结构病害与加固设计提供依据。     

连铸坯三点矫直过程中应力应变的模拟分析

采用刚塑性有限元方法并借助商业有限元软件对连铸坯三点矫直过程进行模拟分析,然后与一点矫直和连续矫直进行对比.结果表明,三点矫直过程中,应变均布在3个矫直段内,沿铸坯厚度方向,应力应变值在表面处最大,中性面偏向外弧侧,总应变值与理论值吻合较好;铸坯温度变化接近实际值.     

焊接纵向应力应变动态分布规律的数值模拟

对低碳钢薄板表面堆焊进行了数值模拟计算,对焊接熔池周围金属的焊接应力应变发展过程进行了 分析。在对存在热作用时的压缩应变、拉伸应变进行重新定义的基础上,模拟结果表明,节点的最大压缩应变和最 大拉伸应变的和与实际残余总应变相等,最大压缩应变和最大拉伸应变均大于该节点所受的最大热应变。认为实 际塑性应变不能表征存在热作用时的金属所承受的压缩应变和拉伸应变的状况,熔池熔宽最大截面并不能确定压 缩应变的最终分布形态。数值结果显示,纵向残余拉应力超过常温母材屈服强度区域的宽度和最大实际压缩塑性 应变超过0.2%区域的宽度相当,该区域残余实际压缩塑性应变约为0.2%。     

基于ANSYS平台的焊接残余应力模拟

基于 ANSYS平台给出了焊接残余应力数值模拟的计算流程 ,利用 APDL 语言编程实现该模拟焊接接头残余应力大小和分布 ,模拟结果与实测结果吻合较好。对于优化焊接工艺设计具有较好的指导作用     

混凝土梁内现存应力钻孔释放过程数值模拟

本文采用基于Lagrangian理论的三维线性有限单元方法模拟了预应力混凝土内现存应力的钻孔法释放过程.通过外加载荷应力场模拟现存应力,用应力释放率描述释放规律,用单元生死技术模拟钻孔过程,研究了局部应力状态及应力水平、钻孔直径、钻孔间距等因素对弹性应力释放规律的影响.结果表明:应力释放值依赖于应力初值、钻孔直径和深度;完全释放深度随孔径增大而增大,但与应力初值无关;而用应力释放率和相对钻进深度(h/d)描述的释放曲线不受钻孔直径、释放区域的应力状态和初值变化的影响,具有广泛适用性.最后,通过试验验证了本文计算结果的正确性.     

直齿轮径向挤压过程变形力规律的数值模拟

利用上限元法模拟了圆柱直齿轮戏向挤压过程的变形力规律。经验证，所用的计算方法及计算机程序是正确，可行的。模拟结果对生产实践具有重要的指导意义。     

板料成形过程数值模拟中的接触分析

根据板料成形过程中模具的运动特点,提出了全局搜索和局搜索的接触点搜索算法。建立了接触点的局部坐标系,并对特殊情况进行了适当处理,保证计算的连续性,建立了接触力学模型,分别采用罚函地和修正的库仑摩擦计算接触法向力和摩擦力,保证了接触计算的稳定性。     

Numerical Simulation of Multi-repaired Weld Residual Stress

In order to understand the change regulation of resichual stress during muhi-repaired uelding to provide theoretical guidance for correct repaired welding procedure and improvement of joint properties.and to simulate the magnitude and distribution of residual stress using the finite element method (FEM).A model of temperature field of weld repaired using FEM,which was simplified,was established.the weld stress consists of ther mal stress and orgaization stress.models of the thermal stress and organization stress were described ANSYS, a software of finite element,was applied to calculate the stress,BHW35 steel was taken as an example,the simulated and experimental results for the 1 st ,3rd and 5th weldrepaired were analyzed,the simulated results are in good agreement with experimental results it can be concluded that the residual stress,in the weld center changes little,and the high residual stress exists in HAZ and in the same place the more repaired weld.the higher residual tress and the area of residual stress becomes wider.     

Three-dimensional finite element analysis of process-induced residual stress in resin transfer molding process

A three-dimensional finite element analysis of process-induced residual stress in resin transfer molding （RTM） process is presented. The finite element method （FEM） was employed to solve the coupled equations involved in the transient heat transfer and the cure kinetics of the resin, and the distributions of internal temperature and cure degree of the composite at any instant time were obtained. The self-consistent field micromechanics model was used to predict the cure-dependent mechanical properties of the composites. Thermal expansion and cure shrinkage were included in the analysis. The thermo-elastic mechanical governing equations were solved using the incremental stress-strain relationship based FEM and the residual stress development was predicted. The present results were validated by the comparisons with the pertinent literature. The numerical example of a half cylinder was presented. The results show that it is necessary to carry out the three-dimensional analysis due to the complex distributions of temperatures, cure degrees and process-induced stress for thick parts, which can be predicted at any point within composite structures in the present analysis.     

350mm大方坯连铸结晶器电磁搅拌电磁场与流场耦合数值模拟

采用三维有限元技术研究350 mm×350 mm大方坯连铸结晶器电磁搅拌过程电磁场、电磁力和流场的变化规律.在固定电流强度、搅拌器尺寸等参数情况下,研究搅拌频率对铸坯内部磁感应强度、电磁力及钢液流动速度的影响.研究表明:搅拌频率为2,6和8 Hz时,磁感应强度在6 Hz时出现最大磁感应强度,电磁力也出现峰值,钢液流动速度最大,说明350 mm方坯搅拌在2 Hz到8 Hz有一个最优值.从电磁力的分布看,搅拌器的下端出现向上的电磁力,有利于减小钢液的冲击深度.     

一次江淮暴雨过程的数值模拟和诊断分析

利用WRF模式对2003年7月4-5日江淮地区的梅雨锋暴雨过程进行了数值模拟和诊断分析.结果表明:暴雨区处于高温高湿环境,高、低空急流的耦合和低层辐合以及高层辐散的配置有利于暴雨的产生发展.通过计算湿位涡还发现,ζ_MPV1高低层正负值区叠加的配置、ζ_MPV1<0及ζ_MPV2>0的演变,表明此次过程中不仅有对流不稳定能量存在,还有倾斜涡度的发展.ζ_MPV1和ζ_MPV2综合反映了暴雨区对流不稳定和斜压不稳定的增强.     

CSP工艺中连铸热过程的数值模拟

依据CSP连铸工艺中结晶器内钢液凝固、二冷区内铸坯与喷淋水和轧辊及空冷区内铸坯的传热特点,采用了(1)符合实际的等效比热模型;(2)实物模型实验的二冷区冷却公式;(3)能表达结晶与坯壳表面气隙传热的等效导热系数,建立了能真实反映连铸热过程中铸坯温度数字化的数学模型.通过对模型的求解,计算分析了铸坯温度坯壳厚度随连铸过程的变化规律,模型的应用对提高产品质量、优化生产工艺有一定的实际意义.     

钢包浇注过程的数学物理模拟

采用CFD商用软件FLUENT,选取VOF气-液两相流模型和标准k-ε湍流模型对60 t钢包浇注过程进行了数值模拟和物理模拟,利用水口流量和液面高度随时间的变化曲线分析了浇注过程中旋涡的产生及变化规律,得到了产生旋涡时自由液面的速度场,并与水模拟实验结果进行了比较.研究结果表明,水口直径及其水口位置对旋涡影响的数值计算结果与物理实验的结果吻合较好.VOF模型对于该过程的模拟是合理的和可行的.     

多辊下压式柔性拉形工艺及其数值模拟

研究了一种新型的柔性拉形工艺--多辊下压式柔性拉形(MRPFSF).采用动态显式有限元软件,对2024-O铝合金板材使用传统拉形工艺和MRPFSF工艺时成形球面件的过程进行了仿真,对比分析拉形过程中板材的应力、应变和板材厚度变化.仿真结果表明,与传统拉形工艺相比,使用MRPFSF工艺时得到的拉形件应力应变分布均匀,成形...