柔性离散夹钳拉形工艺的数值模拟

介绍了柔性离散夹钳拉形机的特点,建立了柔性离散夹钳拉伸成形有限元模型。对球形面和鞍形面进行了数值分析,研究了拉形速度、摩擦因数和夹钳形状对成形结果的影响。数值模拟结果表明:在兼顾成形效率和精度的情况下,可选1m/s为拉形速度。润滑条件越好,成形件应力应变和厚度分布越均匀。与方形夹钳相比,圆形夹钳能有效改善过渡区和夹持区的流动状况,使应变更均匀,减薄量较小。通过实验验证了模拟的正确性,模拟结果对离散夹钳拉形机的优化设计以及实际板材拉形工艺具有指导价值。     

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...     

铝合金板材三向应力状态下的成形性能

基于覆层板椭圆液压胀形试验对铝合金2B06板材在三向应力作用下的成形性能进行了研究。通过不同椭圆长短轴比的椭圆胀形试验获取成形板材的等效应力-应变曲线,同时,改变包覆层板的材料和厚度,进而探究其对成形板材的流动性的影响。结果表明:在有包覆层板作用的情况下,发生颈缩时等效应力-应变曲线能够达到更大的应变量,并且随着凹模椭圆长短轴比的减小,流动应力曲线与圆(椭圆长短轴之比为1)胀形的曲线偏差也越来越大;当包覆层板的强度系数、加工硬化指数以及厚度越大时,成形板材受到包覆层板的厚度法向应力越大,试件壁厚分布也更加均匀。合适的包覆层板能够显著地改善成形板材的流动特性。     

胀形法加工聚碳酸酯板材制品的工艺参数研究

根据聚碳酸酯(PC)板材的高温力学拉伸性能实验数据,用胀形法成功地成型了以聚碳酸酯板材为原材料的半球件和盆形件,通过对加工过程及制品质量的分析,得出了聚碳酸酯板材用热气压胀型法加工制品时,各工艺参数对制品质量的影响规律。结果表明：加热温度在聚碳酸酯玻璃化温度(Tg)附近时,加压方式直接影响试件的质量;从1mm板厚试件与4．5mm板厚试件的成形尺寸对比来看,板料的厚度对制品的最终成形影响不大。     

铝合金T形受拉接头撬力影响因素有限元分析

通过有限元参数分析研究了影响螺栓连接铝合金T形受拉接头撬力的一些因素,包括:T形件翼缘厚度,预紧力的大小,T形件及螺栓材料,边距系数大小.通过分析有限元计算结果,研究了这些因素对撬力大小的影响.     

多点冲头主动加载路径对薄板拉形的影响

研究了多点拉形过程中3种加载路径对板料拉形质量的影响。基于平面应变假设,对多点拉形和等差曲率冲头主动加载拉形中铝合金薄板的受力特点进行了对比分析,同时应用数值模拟研究了多点拉形与多点冲头主动加载拉形中3种路径对板料应力、应变及延伸率分布的影响规律。结果表明:与多点拉形相比,等速冲头主动加载、等时冲头主动加载及等差曲率冲头主动加载3种拉形方式均能减小板料钳口处的应力集中,提高工件的应力、应变、延伸率分布均匀性,其中等差曲率冲头主动加载路径拉形效果最好。     

蒙皮件多点拉形过程中成形缺陷的数值模拟研究

多点拉形制造技术融合了计算机技术与柔性制造技术,本文以有限元模拟理论为基础,从板厚、材质等工艺参数着手,对压痕和回弹两种成形缺陷进行了数值模拟,预测多点拉形过程中可能出现的成形缺陷,并分析成形缺陷影响因素,从而为拉形工艺方案优化提供依据,保证拉形质量,最终得到成形性优良、机械性能完好的蒙皮件.     

柔性压辊拉伸成形球形件的解析法

通过理论分析对球形件在柔性压辊拉伸成形装置上的成形位移加载方式进行了研究。利用几何解析方法,建立了球形件成形时各子压辊的位移量和板材延伸率的关系。对2024-O板料利用位移加载进行数值模拟,并与力加载的分析结果进行对比,结果表明位移加载的等效应力和等效塑性应变分布比较均匀。实验结果表明这种位移加载方式可行。与力加载相比,本文几何解析法可以快速计算出各个压辊加载所需的位移量,大大节省了调试时间,对蒙皮拉形有一定的指导意义。     

新型夹心墙用耐腐蚀拉结件受力性能试验

为解决夹心墙用拉结件的耐腐蚀性问题,研究一种新型耐腐蚀拉结件——塑料钢筋拉结件的受力性能.通过L形和U形塑料钢筋拉结件灰缝试件试验模拟Z形和环形塑料钢筋拉结件受拉状态,并通过单侧交替反复拉拔试验研究环型塑料钢筋拉结件不均匀受力的特点.塑料钢筋拉结件能发挥比普通钢筋拉结件更优越的受力性能和变形性能.在遭受大震作用时,塑料钢筋拉结件所传递的最大地震力小于其极限拉拔力最小值.环型塑料钢筋拉结件的受力性能可以满足夹心墙的使用要求.通过锚固影响因素分析,提出了新形式拉结件,并给出不同拉结件的设计参数建议.参考相关规范,提出拉结件的构造措施建议和选型原则.     

板材多点成形过程中成形力的数值模拟

基于动力显式有限元格式,给出了多点成形中成形力的计算公式。对不同材料、不同厚度的圆柱面、球面及马鞍面三种典型形状的成形力进行了数值模拟,分析了成形力的变化过程及影响因素。结果表明:在成形过程中,随着基本体与板料接触数目的增多,成形力会越来越大。厚板成形、硬质材料成形时都将需要较大的成形力。由于变形的复杂性,成形双向曲率的目标面时所需的成形力明显高于单向曲率。这些结果对于选择多点成形设备、更好地控制板材多点成形过程以减少成形缺陷具有重要的指导作用。     

预压紧力对叠层结构制孔层间间隙的影响

为研究预压紧力对叠层结构制孔层间间隙的影响,本文首先采用板壳理论建立叠层结构制孔简化模型;进而运用有限元方法,分析了预压紧力对叠层结构制孔层间间隙的影响,并以单层板的受力响应模型进行结果比对以验证模型正确,进而分析了不同工艺条件下,叠层结构层间间隙的变化规律;最后通过叠层结构钻削试验验证了限元分析结果的正确性.研究结果表明,随着单向预压紧力的逐渐增大,叠层板会经历层间间隙逐渐减小到贴合的过程,其转折点对应着预压紧力的临界值.加工过程中欲达到良好的毛刺抑制效果,预压紧力需满足以下两个条件:Ⅰ)转折点对应的层间间隙D_B需小于未施加预压紧力情况下的层间毛刺高度;Ⅱ)其值需高于临界预压紧力F_B.此外,减小制孔轴向力或预压紧环直径可有效降低临界预压紧力及对应层间间隙;从提高预压紧力作用效果,减小层间间隙的角度考虑,叠层结构制孔时应将尺寸较厚、模量较高的板材置于叠层结构下层.     

楔式动力卡盘的静态夹紧力特性研究

为了能够有效地通过增大静态夹紧力来提高动力卡盘的极限转速,保证高速切削过程的安全性,通过理论、仿真和实验相结合的方法,从卡盘的使用参数、结构参数、润滑条件以及强度等方面,对楔式动力卡盘的静态夹紧力特性进行研究.研究表明:楔心套与基爪的润滑条件对静态夹紧力的影响很大;在卡盘相邻2次夹持工件时,增加空行程次数可以有效减轻重复夹紧造成的润滑条件恶化;夹紧效率越高的结构,其静态夹紧力的稳定性越好,即由于润滑条件恶化造成的夹紧力损失越小;综合考虑静态夹紧力的大小和稳定性,楔式动力卡盘的楔角大小最好在10°～20°之间选择;卡盘的最大静态夹紧力由卡盘的强度决定,在生产中应该注意加强基爪楔形齿处的强度.     

圆偏心夹紧元件设计中的几个理论问题

本文对圆偏心夹紧元件的最大升角、夹紧力讨算、自锁条件的确定、夹紧行程的计算、强度校核等基本理论问题,从圆偏心件全工作段出发进行了探讨,对各书说法不一、易于引起误解的说法和计算公式作了澄清;尤其是对夹紧力的计算和自锁条件的确定,提出了新的看法和计算公式。     

捞雷具夹紧机构夹紧力与鱼雷体承载能力的研究

捞雷具用于水下半埋状态实验鱼雷打捞.文中以水下半埋状态鱼雷打捞为研究对象,依据捞雷具工况初步确定了夹紧机构夹紧力,利用薄壳强度理论对鱼雷壳体的强度和稳定性进行了计算,证明了夹紧机构夹紧力的大小是适当的.并利用大型结构分析软件ANSYS,采用有限元方法,对鱼雷壳体的强度进行了计算.根据有限元法获得的计算结果与解析法计算结果相比较,验证了有限元法的可靠性.为捞雷具夹紧机构的结构设计和优化提供了理论依据.     

Study on a clamping device of leveling equipment mounted on jacket

This paper proposes a novel clamping device for leveling equipment mounted on offshore oil platform jacket,which solves the problem of leveling equipment clamping lifting force of more than 2000 tons.The main features are that lifting force transmits to clamp claw through wedge force amplifier,embed the teeth of claw into the pile,and the embedded depth increases with the lifting force,resulting in a gravitational self-locking function.This theoretical model of clamping device was established,and the force and material characteristic were analyzed,and the feasibility of the theoretical model was verified by thin shell elastic-plastic stability theory and thin-walled structures theory.An experimental prototype of clamping device was produced to test gravity self-locking function and bearable leveling force.Compared with the theoretical model and the experimental results,it proved that the embedded clamping devices have gravitational self-locking function and can meet the need of actual leveling equipment.     

复杂薄壁件装夹变形控制研究

针对复杂铝合金薄壁体装夹定位方式较难选定、变形量较大及产品废品率较高等问题,采用Ansys有限元分析了不同装夹方式下工件变形位移量和变形应力绝对值。通过分析装夹变形的影响因素,借助数学建模、理论分析、数值模拟等手段,采用Ansys有限元对其力学模型进行探讨,通过这些力学模型,建立薄壁件的有限元模型;比较不同装夹方式下工件的变形位移量及应力绝对值大小。分析表明,在狭长面采用整个面夹紧方式,工件的变形量最小,从而有效减小薄壁件的变形量,保证加工质量。     

Synergistic effect of a new wedge-bond-type anchor for CFRP tendons

In order to improve the anchoring force of anchors for carbon fiber reinforced polymer(CFRP) tendons further, a new wedge-bond-type anchor for CFRP tendons was developed. The increment in anchoring force induced by the clamping segment of anchor was studied. Taking the deformation of all parts in clamping segment in the transverse direction into consideration, the calculation formula for the increment of anchoring force was proposed based on the linear elastic hypotheses. The proposed model is verified by experiments and conclusions are drawn that the anchoring force is influenced mainly by the inclination angle of clamping pieces, the length of clamping part and the thickness of bonding medium. Especially, the thickness of bonding medium should be lowered in design to improve the synergistic effect of anchors.     

双四连杆机构增力的气动夹具设计

介绍了一种采用四连杆机构增力的气动夹具装置，并详细地分析了增力机构的受力特点，结果表明，这种双四连杆夹紧机构对于夹紧部位空间较小而又需要较大夹紧力的情况特别适用，其压板夹紧力是气缸夹紧力的几十倍。     

铣削加工中薄壁件装夹方案优选的有限元模拟

针对薄壁零件刚性差,制造过程中容易产生装夹变形的工艺难题,采用有限元分析方法,对加工过程中的薄壁件装夹方案进行了优选.将工件视为弹性体,装夹/支撑作为刚体,运用有限元分析软件,分别对装夹位置、装夹顺序以及加载方式三个因素在装夹过程中对框类薄壁零件产生变形的影响进行了模拟.结果表明,夹具或支撑间距较大,先在刚性较差的表面上进行装夹,每个夹紧力均在一步内施加的方案是最佳装夹方案.