对LS-DYNA中混凝土HJC模型的探讨

有限元动力分析软件LS-DYNA中的HJC混凝土模型（Holmquist-Johnson-Cook）,充分考虑了混凝土的应变效应、材料损伤,以及静水压力对屈服应力的影响.所以,近些年来在模拟冲击荷载和侵彻等方面得到了广泛应用;但对其在爆炸荷载作用下结构动力分析的能力却研究不足.本文介绍了HJC混凝土材料模型的基本原理及建立模型模拟真实实验,并将软件计算结果与实验数据进行了对比.结果表明,HJC混凝土模型能很好地模拟钢筋混凝土构件在爆炸荷载作用下的动力响应.     

全断面盾构掘进机切削刀具的计算力学模型求解

以土力学及塑性力学理论为基础,深入分析了盾构刀具的切削机理,基于朗肯理论提出一种细化的刀具载荷的计算方法。通过建立切削刀不同部位与土相互作用的力学模型,推导出切削刀切削土体过程中切削阻力的表达式,并通过实例计算对切削刀所受的切削载荷进行了量化研究,为切削型刀具的地质适应性设计提供了一定的理论依据。     

HJC和K&C混凝土模型在爆炸荷载作用下的对比研究

在爆炸荷载作用下为比较HJC和K&C混凝土模型分析混凝土力学性能的准确性,基于这两种模型的物态方程参数和强度模型参数对钢筋混凝土梁在爆炸荷载作用下的动力响应进行了数值分析.研究结果显示,在爆炸荷载作用下应用K&C混凝土模型分析混凝土力学性能的准确性显著优于HJC模型,因此本研究结果可为爆炸荷载作用下分析混凝土的力学性能提供理论参考.     

盾构切刀切削混凝土过程中的动态响应试验

为探究盾构切刀与混凝土的相互作用规律,开展室内切削试验,验证切削的实质是刀具与试件反复碰撞、挤压、切削和剥落的循环过程.通过切削力测试系统得到刀具前后角、刀具形状、切削深度和试件强度等因素对刀具法向切削力Fn与切向切削力Ft的影响规律,并分析得到各影响因素作用下Fn、Ft及切削合力Fc的波动范围.结果表明:刀具切削混凝...     

基于刀具可靠性的切削过程优化研究

在对刀具进行可靠性筛选试验的基础上，对切削过程优化进行理论研究，建立了切削过程优化分析新模型，并利用该模型进行实例计算与试验，验证了理论分析结论，表明：刀具经可靠性筛选试验后，产品成本降低，切削过程的稳定性增强。     

混凝土SHPB试验的数值模拟

利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA,运用HJC本构模型,对混凝土试件的SHPB试验进行数值模拟,重构了混凝土在低、中、中高以及高应变率下的应力应变曲线,并且对试件的破坏形态进行了模拟。研究表明,HJC模型可以很好地模拟混凝土材料的力学性能,重构的应力应变曲线在曲线形态和峰值应力上均与SHPB试验拟合良好,数值模拟得到的混凝土的破坏形态也与SHPB试验一致,确定该强度混凝土材料HJC本构模型材料参数的方法具有通用性。     

混凝土材料损伤的数值模拟

本文采用各向同性损伤模型，利用有限单元法对混凝土材料损伤破坏发展过程进行了数值模拟，着重分析了裂缝尖端及附近，试件中心的应力、位移、损伤值的发展变化，力图掌握其损伤发展及裂纹萌生的规律及其产生的相关力学因素、数值计算结果与Ｓ．Ｅ．ＳＷＡＲＴＺ和Ｎ．Ｍ．ＴＡＨＡ的实验结果作了比较，二者比较吻合，初步表明了各向同性损伤模型的有效性和有限元法在研究脆性材料损伤破坏这一领域的实用性。     

硬质合金刀具切削过程中扩散磨损的数值模拟

针对硬质合金刀具切削奥氏体不锈钢粘刀现象严重的问题,利用热力学软件ThermoCalc中的TCC模块和DICTRA模块,模拟了硬质合金刀具与被切削工件之间发生的原子扩散,主要对Fe—Co,Cr—Co、Ni—Co,Mn—Co元素之间的相互扩散以及C在刀具表面的富集情况进行模拟．证实刀具与工件之间发生的原子间相互扩散是发生粘刀现象的主要原因。     

基于深度神经网络的切削刀具剩余寿命预测

为了更好的解决切削刀具剩余寿命难以准确预测这一问题,从监控指标选取、数据特征提取以及预测模型建立等方面进行了深入的研究。首先,选取切削力和切削振动两项信号作为初始数据,两者可有效反映刀具的工作状态,为分析刀具磨损过程提供数据支持。其次,使用小波包分析方法进行数据降噪,实现特征提取,得到监控数据的熵值化结果。然后,将该结果作为预测模型的输入,训练和测试深度神经网络,建立刀具剩余寿命预测模型。最后,使用实际加工数据对该预测方法进行验证实验,验证结果表明该模型能有效的预测剩余寿命。     

基于正交切削模拟的直齿圆柱铣刀前角优化

为了优化设计直齿圆柱铣刀前角以延长刀具使用寿命，建立了金属切削加工的平面应变有限元模型.该有限元模型基于切削加工的热 弹 塑性有限元方程和力学边界条件的简化，综合了切屑的几何和物理分离标准，利用修正的库仑摩擦定律定义了刀 屑间的摩擦.模拟了不同刀具前角和不同切削速度条件下的切削加工过程.结果分析表明，在相同材料去除率情况下，刀具前角越大，刀具前刀面上的切削温度越低，刀具具有较长的使用寿命.通过优化刀具前角，提高切削速度，切削力和切削温度变化较小，但是显著提高了材料去除率.     

Numerical simulation of cutting process of the slice components cutting machine

By the use of ANSYS/LS-DYNA FEA software,numerical simulation on the cutting process of cutting plates with a reamer was carried out in the paper. The logical improvement was brought forward and the phenomenon of stress concentration was deceased by weighted analysis. The effects of different cut velocities and cutting thickness on life-spans of reamers were investigated, and the cutting parameters were optimized to satisfy the cutting precision and cutting efficiency. The study will provide a guide for the practical production.     

盾构刀盘驱动扭矩计算模型及实验研究

在盾构驱动系统设计时,需要研究刀盘扭矩的准确计算模型,以便预测不同土层掘进时的刀盘驱动功率.在分析影响土压平衡盾构刀盘扭矩的因素和盾构刀盘扭矩的组成的基础上,提出了模拟试验盾构刀盘驱动扭矩的计算模型,并建立了AMESim仿真模型.在模拟盾构平台上,试验研究了盾构刀盘驱动扭矩在不同土层的特性以及刀盘扭矩与刀盘开口率的关系,与仿真结果基本一致,验证了扭矩计算模型的正确性并通过修正系数改进了该模型.进一步仿真研究表明,构成土压平衡盾构刀盘扭矩的主要组分是刀盘前表面、圆周面以及刀盘背面上的摩擦力矩,刀盘开口槽的剪切力矩和土仓内的搅动力矩所占比重约为99%.     

盾构运动过程的数值分析

采用模拟盾构推进过程的方法,对土的工程性质和盾构尺寸对盾构姿态的影响进行数值分析．通过分析得出了盾构单位距离角度的变化与地层基床系数和盾构尺寸之间的关系,为盾构姿态的控制提供理论依据,并为建立盾构运动过程的数学模型打下基础．     

高速切削刀具的分析研究

介绍高速切削技术在机械加工上的优势,通过高速切削加工对刀具材料、刀具结构、几何角度和安全性的要求分析影响刀具寿命的因素,得出高速加工切削力、切削温度、刀具寿命、表面粗糙度及切削稳定性影响规律,对今后的实践加工具有参考和借鉴作用.     

盾构法施工对地层位移影响的数值模拟

隧道地层的初始应力、开挖形成的空间效应和开挖支护过程等都会对地层沉降和水平位移产生影响。文章通过建立反映工程特性的有限元模型,以隧道围岩中过横断面圆心的竖线和不过圆心的竖线为代表,用ELAC3D软件计算了各点的沉降和水平位移随开挖面前进的变化规律。结果表明:盾构法施工过程使开挖面前后的横断面都发生竖直方向和水平方向位移,隧道横断面变成横向长、竖向短的椭圆形,开挖过的断面距开挖面越远,椭圆变形越明显,同时向后的水平位移越大,未开挖面距开挖面越近,椭圆变形越大,同时向前的水平位移越大。     

基于中间消息语言和Qt库的刀具轨迹系统的设计与实现

刀具轨迹系统作为数控系统的重要组成部分,加工前可以在计算机上模拟显示实际加工全过程,实际加工时对刀具进行实时监控。介绍了基于蓝天新型数控系统的刀具轨迹系统的设计与实现,包括中间消息语言通信机制的研究和Qt库的裁剪。