带横向外凸筋多楔轮旋压成形规律及工艺研究

为解决带较高横向外凸筋的多楔轮需整体成形三凸筋且凸筋部位难成形的问题,采用多道次旋压成形工艺方案并采用基于SIMUFACT的有限元模拟和实验相结合的方法对其成形过程进行研究.基于旋压成形工艺理论分析,建立了旋压成形有限元模型.模拟分析了圆形板坯成形过程中应力、应变场分布,分析了第1至4道次旋压成形过程中材料塑性流动规律.总结了不同旋压设备工艺参数下零件成形效果,分析表明不同旋轮进给速度与摩擦系数对多楔轮凸筋充填效果和成形载荷存在较大影响.并以旋轮进给速度、摩擦系数、芯模转速为自变量,建立3因素3水平正交试验,获得每种工艺方案下最大成形载荷、凸筋充填程度数据.结合灰色理论对带横向外凸筋多楔轮旋压成形工艺参数进行了优化,证明了在较小的旋轮进给速度与摩擦系数下能够保证凸筋的充填质量和零件整体的成形效果,在CDC-S100E/R4旋压机上进行了试验,成功将初始板坯由3.0 mm整体增厚到3.4 mm,凸筋部位增厚到6.9 mm,验证了该成形方案与灰色系统理论优化的可行性.     

皮带轮旋压工艺设计与数值模拟

以汽车电磁离合器皮带轮为研究对象,设计皮带轮热预成形和室温终成形的分步旋压成形工艺,采用UG三维软件创建皮带轮有限元仿真简化模型,采用DEFORM-3D有限元分析软件仿真分析皮带轮分步旋压成形过程,探究皮带轮在旋压变形过程中的金属流动与应力状态。结果表明:随着预旋轮进给,旋压坯料金属沿旋轮侧壁向上流动,预旋轮进给量为0.8 mm时,环形平面槽侧壁接近目标尺寸,终旋轮进给0.6 mm,带轮齿形充盈;旋压初始,坯料的最大等效应力随旋轮进给而增大,坯料逐步成形后应力趋于稳定,相较于预旋过程,室温终旋时的等效应力增量较大;带轮旋压仿真计算结果满足零件的形状和尺寸要求,旋轮转速与进给速率等主要工艺参数设置合理,设计的旋压工艺适用于电磁带轮的近净成形过程。     

筒形件旋压加工中材料隆起情况分析研究

采用有限元分析方法,针对INCONEL718圆筒零件设计了两道次、三轮旋压、三轮错距的旋压方案,通过有限元分析软件建立了仿真模型,按照实际的工况进行模拟,得出了筒形件旋压成形应力应变分布情况,以及旋轮工作角、减薄率对旋压过程中所产生隆起情况的影响规律,根据仿真结果所得工艺参数,完成了旋压实验,实验结果进一步验证了仿真结果。     

基于ANSYS程序的型钢钢筋混凝土梁非线性有限元分析

以钢筋混凝土结构非线性有限元分析理论为基础,利用大型有限元软件ANSYS对一典型型钢钢筋混凝土(SRC)梁进行了非线性全过程分析,其中包括裂缝开展情况、挠度、各材料的应力分布状态以及破坏荷载.另外还计算了5根型钢钢筋混凝土简支梁的极限强度,并与试验结果进行了对比,二者吻合良好.     

锥形件无芯模旋压的静态有限元分析

采用有限元数值模拟方法研究了无芯模旋压的几种可能方案及各自优缺点，并以锥形件无芯模旋压为代表，依据静态隐式有限元法建立了用于分析无芯模旋压的简化模型。通过有限元分析，得到了锥形件无芯模旋压时的位移场、壳体中面上的经向应力场、纬向应力场、等效应力场、塑性区分布和主应力场。模拟结果与实验相符，表明所建立的有限元模型能够正确反映无芯模旋压的实际工艺。     

强力旋压变形力学分析

本文应用轴对称变形模型对筒形件强力旋压的变形过程进行了有限元分析,用张量分析法对不同变形区域的本构矩阵和单元刚度矩阵进行分析计算,并用弹塑性有限元法求得了旋压时工件沿轴线和壁厚方向上应力、应变以及残余应力和残余应变的分布,且有限元计算结果与实测值相当一致.     

汽车轮毂多道次旋压成形工艺分析及数值模拟

针对A356铝合金轮毂多道次旋压成形,运用Abaqus软件建立了轮毂多道次旋压有限元模型。通过对汽车轮毂多道次旋压成形过程进行数值模拟,得到其坯料的应力应变分布云图,并分析了轮毂各道次下减薄率、进给比、旋轮圆角半径等工艺参数对旋压力的影响。从分析中发现轮毂各道次下减薄率是影响旋压工艺的主要因素。     

薄壁曲母线TC4钛合金构件热旋模拟与试验研究

采用有限元法对大尺寸薄壁曲母线TC4钛合金构件旋压成形进行模拟计算,分析旋压不同阶段坯料应力应变状态和缺陷产生的原因,并初步优化了工艺参数.结果表明,旋压不同阶段、不同部位坯料的应力应变状态和变形方式不同,模拟工艺参数进给比f=1.0m/r、旋轮攻角 a=20°、旋轮轨迹为凹圆弧、旋轮圆角半径R=20 mm、芯轴转速ω1=60r/min 时易成形.在有限元数值模拟基础上,成功旋制高精度试验件,证实有限元模拟对旋压具有指导意义.     

带竖缝钢筋混凝土空心低矮剪力墙受力性能的非线性有限元分析

采用ABAQUS有限元软件,建立了带竖缝钢筋混凝土空心剪力墙的非线性有限元分析模型,对已有的带竖缝钢筋混凝土空心剪力墙试件进行了模拟分析,有限元分析结果与试验数据吻合较好.在此基础上,进行了带竖缝低矮剪力墙、内埋空心管低矮剪力墙、开通缝低矮剪力墙等不同抗震措施低矮剪力墙受力性能分析,提出了一种新型低矮剪力墙结构形式——内埋空心管低矮剪力墙,为后续的进一步研究提供参考.     

双质量飞轮驱动齿盘旋压增厚成形工艺研究

针对汽车双质量飞轮驱动齿盘外缘为原始板厚的3~5倍的特点,以SIMUFACT软件分析为手段,对双质量飞轮驱动齿盘多道次旋压增厚成形工艺进行研究.基于旋压增厚成形工艺的理论分析,设计出多道次旋压增厚模具并建立了旋压增厚成形有限元模型.以第1道次旋压增厚成形为例,分析了成形过程中应力场分布及板坯的变形情况.同时在板坯表面设置4个测量点分析第1道次旋压增厚成形过程中金属的流动规律,从而总结出第2至5道次的旋压增厚成形规律.以旋轮进给速度、摩擦系数、芯模转速为自变量,进行三因素三水平正交试验,获得最大成形载荷、增厚程度数据.结合灰色理论对双质量飞轮驱动齿盘旋压增厚成形工艺参数进行了优化,在CDC-4S80旋压机上进行了试验,结果表明:在旋压增厚过程中板坯所受径向力最大、切向力次之、轴向力最小;较小的摩擦系数与旋轮进给速度有利于提高零件的成形质量;通过物理试验成功将板坯外缘由3 mm增厚到10.5 mm,验证了该成形方案与灰色系统理论优化的可行性.     

基于ANSYS的独塔斜拉桥非线性分析

论文以吉林临江门斜拉桥为实例,针对斜拉桥的高次超静定复杂结构,突破以往斜拉桥过于简化的建模形式,采用大型通用有限元分析软件ANSYS,建立了斜拉桥的三维实体有限元模型。考虑了材料的非线性本构关系、斜拉索的垂度、结构大变形和梁-柱效应对桥梁结构非线性的影响。论文给出了计算荷载工况下桥梁结构的整体变形图、斜拉索应力分布图、桥梁整体等效应力云图,分析结果为桥梁运营期间的检修与维护提供了重要的参考。     

某塔式起重机整体结构应力分析

以某塔式起重机为研究对象,以其整机结构的应力分析为研究目标,在对塔式起重机的结构及工作状况进行分析的基础上,借助有限元软件Abaqus分析平台对其进行建模,并选取其中5种典型工况对其有限元模型进行整体结构应力分析,最后提出了整机机构的优化设计方案.     

粘钢混凝土梁应力及裂纹扩展区三维非线性有限元分析

本文对粘钢混凝土梁在受载情况下的应力分布规律进行了理论分析和三维非线性有限元计算,考虑了外粘钢板的粘接部位不同和逐级加载情况下对混凝土内裂纹开裂及扩展区规律的影响,为实际粘钢加固工程提供了定量分析和理论依据。     

溪洛渡水电站尾水洞结构应力有限元分析

针对溪洛渡工程尾水洞的典型断面,利用平面有限元方法,计算分析施工期围岩开挖稳定问题,以及开挖、回填灌浆、调压涌浪作用下和施工渡汛期等工况下围岩、衬砌的应力分布情况.计算结果表明,在调压涌浪作用下,衬砌受到最大的拉应力作用,是控制性工况;隧洞底部转角处拉应力集中,建议进行局部修圆处理.     

钢骨高强混凝土柱的非线性分析

目的 进一步研究钢骨高强混凝土柱的工作性能．方法 以有限元理论为基础，运用分析软件(ANSYS)对钢骨高强混凝土柱在单调载荷作用下由混凝土开裂、型钢屈服直至构件破坏的整个受力过程进行数值模拟．结果 计算得到的荷载一位移曲线与试验曲线比较一致，当水平荷载达到极限荷载50％左右时，混凝土开裂；水平荷载达到极限荷载的60％左右时，跨中钢骨下翼缘开始屈服．结论 采用ANSYS程序中的SOLID65单元、SOLID45单元、LINK8杆单元建立钢骨高强混凝土柱有限元模型并进行计算是可行的．     

汽车发动机连杆在拉压工况下的可靠性分析

利用ANSYS有限元软件对连杆结构进行应力分析,获得了连杆结构在拉压工况下的应力强度分布, 结果表明:该连杆在受拉压两种工况下最大等效应力出现在连杆小头孔的内表面上,拉压工况下其值分别为15.1 MPa和161.0MPa。然后利用ANSYS有限元软件中的蒙特卡罗法来分析连杆结构的可靠性,经过分析获得了连杆 结构在置信度为95%的情形下,初值极限状态Z<0(Z=σs-σmax,其中σmax为容器在使用过程中出现的最大应力, σs 为材料的屈服强度)的概率平均值为2.62% ,即说明连杆的可靠度为97.38%,以及获得了该连杆结构的载荷分布 柱状图和屈服极限抽样过程图,通过分析可知:该连杆结构是安全可靠的。     

履带起重机臂架有限元分析方法

根据桁架钢结构的受力特点 ,采用变截面梁单元模拟起重机臂架整体结构 ,建立了一种有限元简便分析方法 ,对履带起重机臂架结构的受力状况和应力特性进行了系统地分析 ,确定了危险工况 .对危险工况在各载荷组合作用下臂架结构的应力分布进行了详细的有限元法分析 ,并对其强度进行了评定 .结果表明 ,有限元简便分析方法可以反映臂架的整体应力状态 ,而有限元详细分析则可更好地反映臂架受力的局部特性     

平面接触问题有限元计算

通过和实际结构相同的平面接触模型的光弹性试验与有限元计算应力分布的对比，验证了ＭＡＲＣ有限元计算程序在进行气门杆头部接触问题的应力分析时的可靠性；采用多级有限元计算法对具有分析解的典型接触问题接触区应力进行分析，证明经过多级网格逐级细化有限元计算可以精确分析接触面附近的应力分布，为应用有限元法分析接触问题提供了有效的途径     

浅基础下设变刚度垫层地基应力场非线性有限元分析

通过编制非线笥有限元分析程度,研究浅基础下设变刚度垫层地基土中应力分布、变形性状,变刚度垫层的设置,使得基底反力向基底中部集中,并提高了地基极限承载能力。     

对角伸展太阳帆结构及膜面应力导入分析

为研究膜面应力导入方式及应力大小对太阳帆结构的影响,进行了有限元模拟分析.首先,阐述了此类太阳帆导入膜面应力的必要性及其合理范围,并介绍了膜面应力导入的3种方式;其次,利用有限元软件ABAQUS,以欧洲航天局和德国宇航中心研制的20 m×20 m太阳帆为目标建立模型,然后采用静力法并考虑非线性的影响,分别对3种方式导入膜面应力的太阳帆进行结构分析,模拟太阳帆完全展开时在光压作用下膜面的变形和支撑结构的静力响应,获得膜面应力与豆荚杆轴压之间的关系,确定了膜面应力的合理范围;最后,对比分析了不同导入方式对膜面应力分布以及不同膜面应力对帆面形态和结构刚度的影响.结果表明:不同的应力导入方式,太阳帆膜面角落处均会出现应力集中,但膜面褶皱分布不同;膜面导入应力越大,基频越大,同时利于结构整体运动的控制.