连续等径通道挤压三维有限元模拟

利用三维有限元模型研究等径通道挤压工艺不同挤压路线的连续挤压过程对变形组织均匀性的影响.通过两次挤压后试样横截面等效塑性应变分布比较发现, 采用工艺路线C连续挤压两次所得的试样横截面的等效塑性应变分布似乎最均匀.但是根据不同挤压路线连续两次挤压后横截面变形分布特点推测,若采用挤压路线BC经过多次挤压后(挤压次数为4的倍数),试样横截面上的变形分布将是最均匀的,即最有利于得到微观结构均匀的超细晶材料,这一推测被四次连续挤压有限元模拟结果所证实.     

Conform连续挤压铝扁管生产线的瓶颈工序优化

提高Conform连续挤压铝扁管生产线的工作效率，降低生产成本，关键问题在于提高挤压模具的使用寿命。挤压模具是该生产线的瓶颈工序，本文从模具的材质选择、热处理工艺、表面处理工艺、模具结构的优化设计、模具制造中的加工质量、挤压工艺、模具的科学使用及管理等方面做了剖析，并有针对性地提出切实可行的对策，对Conform连续挤压铝扁管生产线进行了优化设计。     

连续挤压成形过程中挤压轮速度的影响

在连续挤压成形过程中 ,挤压轮旋转 ,在变形体和模具接触面上的摩擦功和塑性变形功的作用下 ,变形体在塑性变形的同时 ,与模具及周围环境进行热交换 ,促使变形体和模具内的温度场以及变形体的应变场、应力场等不断发生变化。因为挤压轮的转动是连续挤压成形过程的动力源 ,其速度构成了连续挤压成形过程中最重要的影响因素 ,所以研究挤压轮速度对连续挤压成形过程中变形体的温度场、应力场、应变场以及溢余量的影响 ,将有助于连续挤压产品的内部质量和尺寸精度的提高。本文在分析连续挤压技术特点的基础上 ,采用刚粘塑性有限元模型 ,组建了一个有关连续挤压的计算机仿真系统 ,对连续挤压的成形过程进行了计算机仿真 ,研究了挤压轮速度对连续挤压成形过程的影响     

挤压轮失效分析及热处理工艺改进

挤压轮（H13钢）的早期破坏是影响连续挤压生产成本及效率的重要因素。对挤压轮的破坏方式及原因进行了分析，研究了不同M/B下组织的力学性能，并根据挤压轮内外组织的差异，对挤压轮的热处理工艺进行了改进，使挤压轮的寿命提高了1.5倍。     

连续变断面挤压工艺的开发

开发出了一种集挤压工艺与电、液、计算机控制技术融为一体的连续变断面挤压新工艺,并以工业纯铝为研究对象,对外形连续变断面挤压工艺进行了试验研究。研究结果表明：根据连续变断面工件的特征参数,通过调节主液压缸和侧向液压伺服系统的参数,无须更换模具,可以成形断面由大到小、由小到大、往复循环的全纤维连续变断面挤压型材或零件。     

Conform连续挤压原理与铜线挤压加工的影响因素

介绍了Conform连续挤压法的工艺原理及其优越性,分析研究了影响铜线连续挤压加工的各种工艺因素。根据铜线挤压生产的实际情况,开发了适应铜线连续挤压生产需要的挤压模具及工艺流程。     

铜排连续挤压力能的工程法计算

采用工程法对连续挤压铜排的力能进行了计算,得到了连续挤压铜排模腔入口挤压应力的解析表达式及挤压应力随产品厚度和宽厚比变化的规律。考虑到溢料和堵头对挤压轮产生的扭矩,对204.5mm×7.5mm铜排连续挤压的功率进行了计算,并将其与实验中的实测值进行比较,二者误差为12%,能满足工程计算的需要。因此,该方法可为模具设计和合理选择铜排连续挤压设备提供参考。     

基于连续挤压的锡青铜等通道弯角挤压研究

为研究国产锡青铜合金(QSn6.5-0.1)连续铸造杆料在连续挤压工艺上的可行性,根据等通道弯角挤压(Equal channel angular pressing,ECAP)原理设计了挤压模具。利用温度传感器、数据采集卡及装有Labview软件的PC机等辅助设备,采用YH200型液压机在(200～600)℃温度区间进行挤压实验。通过金相显微镜对不同条件下挤压变形后金属试样的显微组织观察,分析了不同温度下的挤压组织特点,为锡青铜合金在TLJ250连续挤压机上的连续挤压提供实践依据。     

等径角挤压工艺研究及其新进展

概述了等径角挤压（ECAP）工艺的基本原理及通道交角角度、挤压方式、挤压温度、挤压速度等影响因素,介绍了ECAP法为了适应工业化生产新发展出来的连续等径角挤压方法,如旋转模具ECAP技术,多级连续ECAP法、板材连续剪切变形法、ECAP—Conform新技术等,并对今后ECAP的发展方向进行了展望。     

连续挤压与拉拔对Cu-2Ag-0.04La合金组织及性能的影响

采用下引连铸定向凝固技术制备直径为14 mm的Cu-2Ag-0.04La合金棒，再经过连续挤压获得直径为7 mm的合金丝，最后经过6道次拉拔获得直径为2 mm的合金线，研究了连续挤压及拉拔对合金组织和性能的影响。结果表明：铸态合金在连续挤压时，{001}〈100〉织构减弱并形成少量的{111}〈112〉和{110}〈112〉织构，经过拉拔后，{001}〈100〉织构基本消失，{111}〈112〉和{110}〈112〉织构增强。连续挤压态合金的抗拉强度、断后伸长率、硬度、导电率分别为270.0 MPa, 31.2%,84.3 HV,93.2%IACS,拉拔后分别为566.1 MPa, 4.6%,151.6 HV,88.9%IACS。     

用边界元法求解武钢1700冷连轧机机架的位移场和应力场

本文首次用边界元法在PC微型机上计算了武钢1700冷连轧机机架的位移和应力场,弄清了该机架新结构形式的特点。从计算结果中得知,边界面力与力矩是否满足力平衡条件可作为检验计算结果是否正确的判别条件。     

渐开线直齿轮啮合过程中载荷及应力的计算机模拟

基于有限元法,提出了一种渐开线直齿轮在啮合过程中参数化模型的表达方法,建立了能随啮合过程变化自动调整接触区和整体模型的啮合轮齿有限元分析模型,采用有限元弹性接触分析方法对轮齿从啮入至啮出整个啮合周期的接触载荷分配及分布、应力分布的变化等进行了研究。采用该方法可实现用计算机模拟齿轮在啮合过程中载荷及应力的变化。     

基于蒙特卡罗法和有限元法分析封装焊点中微孔洞对应力的影响

将蒙特卡罗法和有限元方法用于分析球珊阵列封装(BGA封装)焊点中微孔洞缺陷对焊点应力的影响。先用X射线断层扫描方法测定焊点中孔洞大小及其分布规律,然后利用Abaqus有限元分析软件建立BGA封装有限元模型,采用Anand本构方程描述焊点的应力应变响应,分析BGA封装焊点应力分布情况;并针对关键焊点即应力最大的焊点,建立了含孔洞大小和位置呈随机分布的焊点参数化有限元模型,结合试验结果,分析了孔洞直径和位置对焊点应力分布的影响。结果表明:微孔洞直径越小,越接近于焊点的表面,焊点中的应力越大。     

大型回转窑支承系统的力学行为分析

对操作工况下大型回转窑支承系统的力学行为规律进行理论分析和接触非线性有限元仿真.根据轮带结构和运行特点,解析导出轮带内壁受简体的压力分布公式,修正了长期以来前人轮带压力公式的不妥之处.基于Ansys及其APDL( Ansys parametric design language)编程,实现对支承系统的多体接触模型在分布压力、摩擦转矩和预紧配合作用下的复杂加载及其边界非线性有限元模拟,获得回转窑支承系统的变形与应力分布规律.结果表明,轮带与托轮之间是循环挤压过程;每回转一周,轮带内外表面的等效应力经历五次脉冲循环,在与托轮接触处的峰值应力达最大.托轮外表面也存在较高接触应力.循环应力集中是使轮带与托轮发生表面疲劳失效的根本原因.过盈配合与支承载荷的双重作用,导致轮孔在与轮轴的配合端面成为托轮强度的最薄弱部位,可解释轮孔开裂或喇叭口失效现象.摩擦转矩使载荷偏置,导致支承系统应力分布非对称,故左右对称模型只适用于停工状态,对操作工况是不准确的.这些认识对回转窑支承系统的设计、检修和窑线调整具有参考价值.     

SANDVIK新型刀具刀柄联接强度的力学特性分析计算

文中对型面联接中的三弧段等距型面联接进行力学分析，首先建立三弧段等距型面方程，应用有限元法确定等距型面接触点的位置，对三弧段等距型面联接中的应力分布及大小进行分析计算。结果表明，无论是轴还是轮毂，其应力分布在同一圆周上呈现与边数相同的周期，最大应力点的位置均在接触点附近靠内侧处。应用弹性力学理论，推导出接触点的曲率半径，对三弧段等距型面联接进行接触应力计算。     

材料属性温度相关热弹塑性接触问题研究

应用有限元方法建立了可考虑屈服应力温度相关效应的粗糙表面热弹塑性接触模型。研究了摩擦力和不同热输入情况下圆柱体与弹塑性平面的接触力学特性。求解了考虑屈服应力温度相关效应的粗糙表面热弹塑性接触问题,探讨了摩擦热效应对表面温升、接触压力、平均间隙及接触体应力分布的影响。提出了考虑热膨胀系数温度相关效应的热弹塑性接触模型。通过刚性圆柱体与半无限大平面的热弹塑性接触研究了热膨胀系数温度相关效应对接触体应力分布的影响。
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基于ABAQUS的变截面橡胶密封条热应力与密封性分析

研究用于发动机油气分离器的乙烯丙烯酸酯橡胶密封胶条在不同温度下的强度和密封性能。借助于大型有限元分析软件ABAQUS建立橡胶密封胶条与配合壳体的有限元模型,采用Mooney-Rivlin模型,对不同温度下的密封胶条进行热应力计算分析,得到橡胶密封胶条在不同温度下的Von Mises应力、压缩率、接触应力和接触宽度。结果表明:随着温度的升高,密封胶条的Von Mises应力和密封胶条与壳体连续接触面上的接触应力逐渐增加,接触宽度基本不变,密封条的压缩率逐渐减小;密封胶条的Von Mises应力远小于橡胶材料的拉伸强度,满足强度要求;密封胶条连续接触面上的接触应力始终大于油气分离器的工作压力且接触宽度符合要求,橡胶密封胶条满足密封条件。     

薄板连轧过程的变形和应力场

本文用三维变形弹塑性有限元法,对薄板还材在连轧过程中金属的流动规律以及应力场等进行了模拟分析。文中提出了两元修正的悬浮摩擦层方法,解决了轧制过程中金属表面和轧辊间的接触摩擦问题,采用合理的前后张力动态加载模型,有效地对连轧过程中张力对金属变形的影响进行了研究。本文的结果对板带连轧过程中的板形控制和提高产品质量有着重要意义。     

金属正交切削加工过程的有限元分析

运用大型通用有限元程序对金属正交切削加工过程进行非线性弹塑性有限元模拟分析，得到不同刀具前角在加工过程中对切屑形状、应力分布、应变分布、残余应力及残余变形的影响，得出刀具前角值与剪切角的关系。计算验证了一些实验结果，结论可供工程应用参考。     

法兰环切口对连接力学行为的影响分析

按工程简化方法设计的法兰连接结构偏于保守,不能满足结构轻量化的设计要求.根据受载时法兰环中应力分布不均匀的情况,可以通过在法兰环上预制切口提高结构效率,为研究在法兰环上预制切口对连接力学行为的影响,采用三维非线性有限元法,对三种带切口和无切口法兰进行力学分析和讨论.研究结果表明,预制切口对连接力学行为有影响;预制切口后,局部连接刚度改变,法兰弯曲和扭转变形增大,连接面张口间隙和弯曲应力均增大,切口体积是影响上述变化的主要因素;预制切口对接触面应力分布有影响,切口能够改善接触应力的均匀化程度.