火车轮预成形压缩比数值模拟

应用MARC／autoforge商用有限元软件,埘火车车轮预成形过程进行了热力耦合模拟,研究了车轮成形过程的应变分布。通过圆柱体自由镦粗,得到应变与压缩比的关系,应用拟合公式求出车轮断面的压缩比分布。     

火车车轮成形工艺研究及有限元模拟

介绍了火车车轮的成形工艺。采用有限元模拟了车轮成形工艺的镦粗和预成形工步，得出变形过程中材料的流动规律、工件内部的应变场和温度场等信息。通过多次模拟镦粗压下量对预成形的影响，确定了最佳的镦粗压下量。这些信息为变形过程的控制提供了理论依据。     

火车车轮S形辐板成形研究

借助商业有限元软件MSC／Superform。数值模拟了车轮压弯成形过程。研究了车轮S形辐板成形过程金属流动规律，得到了S形辐板截面变形分布，为S形辐板车轮成形工艺设计提供依据。     

火车车轮S形辐板成形研究

借助商业有限元软件MSC/Superform,数值模拟了车轮压弯成形过程。研究了车轮S形辐板成形过程金属流动规律,得到了S形辐板截面变形分布,为S形辐板车轮成形工艺设计提供依据。     

火车车轮成形工艺现状与展望

介绍了国内外火车车轮生产工艺，综述了近年来基于生产经验、物理模拟、有限元数值模拟等方法的车轮成形工艺研究，并预测了车轮成形工艺的发展趋势。     

火车车轮热成形金属流动规律数值模拟

借助商业有限元软件MSC/Superform,数值模拟了火车车轮锻压热成形过程.利用节点跟踪功能研究金属质点流动规律.研究结果表明,轮坯金属质点对应于钢坯中原始位置,轮坯压制辐板内外侧面金属来自钢坯上下端角部,钢坯柱形外侧面金属呈环状流向轮坯轮辋周边,轮坯辐板和轮辋心部金属来自钢坯径向正中部位,钢坯径向内环区域金属形成轮坯轮毂心部,钢坯轴心区域金属形成轮坯冲块.数值模拟结果与物理模拟相吻合.     

锻钢活塞预成形过程的数值模拟分析

锻造成形过程是一个非常复杂的弹塑性大变形过程,有限元法是用于锻造成形过程模拟中一种有效的数值计算方法。通过数值模拟技术分析锻钢活塞的预成形过程,优化预成形模具型腔,获得了合理的生产工艺,达到减少成形工步、提高原材料利用率并获得合格终锻件的目的。     

锻造预成形工艺三维塑性有限元模拟

综术了目前锻造成工艺数值模拟的发展现状，对三维锻造过程数据模拟技术的软件系统实现提高了可靠的处理方法，并建立了通用三维刚塑性／刚粘塑性有限元数值模拟系统。     

火车车轮制造优化新工艺数值模拟

开发出二维非稳态刚粘塑性有限元计算软件ＲＶＰＦＥＭ，分析了火车车轮锻造中预锻和终锻两个工步的成形过程，给出各主要变形场量的分布。并实现成形过程数值模拟的屏幕动态显示。在搞清车轮成形过程金属流动规律的基础上，优选工艺参数和模具结构，研究出火车车轮成形的最佳工艺流程。     

火车车轮成形新工艺的开发研究

在比较分析技术先进国家的火车车轮成形工艺流程后，采用试验研究和数值模拟相结合方法，研究开发出优化的新工艺。钢坯先在一台水压机上预成形制坯，再在另一台压机上模锻，经轧制扩径后冲孔压弯。这样的生产线效益最好     

火车车轮卧式轧制热力耦合有限元模拟分析

车轮轧制是采用压轧工艺生产整体车轮的一个重要工步。目前,车轮成形工艺的研究主要集中在预成形及辐板弯曲等工步,对于轧制工艺研究相对较少。该文结合车轮卧式轧制原理及特点,在有限元分析软件ABAQUS中建立了车轮七辊卧式轧制的三维热力耦合有限元分析模型。根据有限元模拟结果,探讨了车轮轧制过程中,轮坯表面金属流动规律,轮坯应力、应变及温度的分布和变化规律,以及轧制力能参数的大小及变化。研究结果为车轮卧式轧制的有限元模拟分析和生产实践提供了一定的参考。     

车轮残余应力测试的仿真分析

采用商用有限元软件MSC.Marc分析车轮残余应力测试试验的整个锯切试验过程,分析了锯切中每个测试点的应力、应变变化情况。通过比较仿真结果与工程试验测试结果,说明车轮锯切试验测试残余应力的可靠性。锯切的仿真分析为进一步研究车轮残余应力测试方法奠定了基础。     

汽车副架液压胀形预成形工艺设计的数值模拟

对汽车副架液压胀形预成形工艺设计进行了数值模拟研究。应用建立在刚塑性有限元法 (FEM)基础上的HydroFORM 3D软件与Oyane延性断裂准则相结合的数值模拟方法 ,重点针对管料初始尺寸的确定 ,给出了汽车副架液压胀形预成形工艺的数值模拟结果。分析表明 ,确定适合预成形工艺条件的管材初始尺寸有利于汽车副架液压胀形工艺的实施     

搅拌摩擦焊三维粘塑性热力耦合有限元数值模拟

针对搅拌摩擦焊(friction stir welding,FSW)的特点,建立了基于固体力学的刚粘塑性热力耦合有限元方程,并采用网格局部加密自适应跟随技术对FSW过程进行数值模拟,获得了焊接过程的温度、应力、应变分布特征及金属流动规律,预测焊接过程中所产生的缺陷.结果表明,FSW过程中试件的温度分布不对称,应变沿板厚的方向分布不一致,焊缝区产生了剧烈的塑性变形,因此FSW是一个典型的三维剧烈的塑性变形过程,热塑性变形机制是焊接接头形成的主要机制.     

用有限元法揭示钣材挤压工艺的成形特点

采用刚塑性有限元法、自编程序对钣材挤压工艺进行了模拟 ,从而获得了钣材挤压成形时的网格畸变图、金属流动图、速度场、等效应力场、等效应变场以及H M无量纲数分布场等结果 ,并进一步揭示了钣材挤压工艺的一些成形特点。此外 ,通过实验获得了钣材挤压成形时的网格畸变照片以及裂纹出现照片 ,其结果与采用有限元法所揭示的结果相一致。     

火车轮模锻成形工艺及热处理换热系数测算

为研究火车轮在模锻成形过程中内部金属流动及淬火加热、踏面淬火中的换热系数和温度变化,利用有限元软件对其模锻成形及热处理过程进行数值模拟分析,并结合黄金分割优化法对综合换热系数进行了反传热计算。结果表明:模锻过程中,辐板与上模接触区域的等效应变最大,轮辋外侧变形相对较小,踏面附近区域变形较均匀;在淬火加热过程中,换热系数随工件表面温度升高而增加,当温度在500℃以下时,换热系数随温度的升高而快速增加,500℃以后,增速缓慢,800℃时,换热系数达0.15 kW·(m^2·℃)^-1;踏面淬火时,在700℃以下,随温度下降,换热系数迅速增大,300℃时达到峰值3.1 kW·(m2·℃)^-1,在250℃以下,换热系数稍有下降,100℃时换热系数为2.5 kW·(m2·℃)^-1。     

车轮热处理过程中残余应力的分析

综合考虑了温度、相变及应力的耦合作用,运用有限元法分析了车轮热处理过程中残余应力的产生及分布,并进行了测试。在淬火开始阶段车轮踏面附近分布周向拉应力,深部受压,在淬火60 s时踏面拉应力达到最大,随后冷却过程中踏面附近拉应力逐渐减小并转化为压应力,通过测试和计算,KKD车轮踏面的最大残余压应力为120 MPa左右,压应力区深度达到45 mm。     

汽车轮毂搅拌摩擦焊的数值模拟

利用ANSYS软件对其搅拌摩擦焊过程的温度场进行了分析,结果表明,搅拌摩擦焊过程的最高温度为570℃,位于轴肩与工件的接触面上,热源中心温度场分布形状为圆环形,高温由圆环面向周围逐渐扩散降低。数值模拟与试验得到的熔池轮廓较为相似,焊缝熔池形状为杯锥状,说明车轮毂搅拌摩擦焊的有限元模拟过程较为合理。     

上机匣筋部成形过程的数值模拟

采用刚塑性有限元法对径向筋条的成形过程进行了模拟， 结果表明， 锻造时， 金属首先充填轴套部分， 轴套部分基本充满后才开始充填筋部， 且筋条的充填顺序为由里到外， 外侧顶部为最后充填处。在变形终了阶段， 腹板与轴套交界处出现剧烈的剪切流动， 有可能造成组织缺陷。根据模拟结果， 锻造时采取了特殊措施， 成功地锻制出上机匣锻件， 锻件的力学性能、显微组织和尺寸精度均符合要求     

铁路钢轨的修磨及修磨用砂轮

铁路机车速度的提高对钢轨的材料和尺寸磨损提出了更高的要求。为了适应这种提速的要求,必须对新铺设的钢轨进行预防性修磨处理,并对在线使用的钢轨必须进行修磨,从而消除钢轨中固有的缺陷、钢轨顶面的不平顺以及钢轨焊接头的不半顺和钢轨的疲劳破坏层。通过对钢轨的修磨可减少由于滚动接触疲劳引起的钢轨损伤,减少钢轨侧面磨损,可延长钢轨的使用寿命0．5～1倍。本文分析了铁路钢轨产生磨损的原因和磨损的种类,介绍了钢轨的修磨方法、修磨工艺和修磨设备,提出了钢轨修磨用砂轮的基本设计原则,同时对砂轮的生产工艺和配方进行了简要介绍。