Ф98卡环弹性结构弯曲成形过程计算模型与实验

提出了卡环弹性结构弯曲成形计算模型.对弯曲成形工序进行分析,提出了成形内径、搭叠长度和弹性核高度的计算模型;对卡环弯曲成形工序进行了模拟,并结合实验讨论了成形内径、搭叠长度和弹性核高度的影响.研究表明:计算结果与实验结果吻合较好.当内胎模直径从Φ87.5 mm增加到Φ95.0 mm,成形内径从Φ92.0 mm增加到Φ100.0mm.Φ98 mm卡环的搭叠长度建议为8.0~12.0 mm.     

船舶钢板激光弯曲成形的数值模拟及实验研究

对船舶钢板激光弯曲成形过程进行了数值模拟及实验研究。建立了成形过程的三维非线性热力耦合有限元模型,模型中考虑了材料热物性参数和力学性能参数与温度的相关性。计算了弯曲成形过程的温度场及变形场,预测了钢板的最终弯曲角度。实测了激光弯曲成形过程中的温度变化和弯曲变形量。数值模拟结果与实验结果吻合较好。     

弯曲梁正应力的弹性力学解及实验分析

根据弹性力学应力函数法推导出弯曲梁在集中荷载作用下的应力分布解析解,并配合材料力学实验加以验证。随后通过数值模拟的方式分析了集中荷载作用下的应力分布特点,可以明显观测到荷载作用区域的圣维南效应影响。集中荷载作用下弹性力学解与材料力学解相同,实验与数值模拟方法的结合促进了学生对理论公式的学习,加深了对圣维南原理概念的理解。     

管材塑性弯曲成形的有限元数值模拟分析

为深入研究管材塑性弯曲成形机理,利用数值模拟方法建立了包括工艺参数在内的管材弯曲成形全参数化有限元模型,并验证了模型的有效性.在此基础上,详细分析了管材弯曲变形过程中的应力应变分布.结果表明,最大等效应力发生在弯管起弯侧,最大等效应变则沿弯管变形区域均匀分布,管材弯曲成形处于平面应力状态和三向应变状态.     

基于Autoform多工位连续冲压成形数值模拟

文章通过研究某轿车C柱连接支架件零件图,确定零件成形工序,并运用Autoform软件分析计算零件的原始毛坯展开图,初步确定零件的成形工艺方案。采用Autoform软件、单工位多工序的有限元建模及数值模拟方法模拟板料的多步成形过程,研究板料的成形工艺(凸、凹模间隙)、成形效果(是否有开裂、起皱、叠料)及弯曲回弹量等对板料变形情况的影响,从而确定合理的工艺参数,制定合理的工艺方案,并通过实冲验证了数值模拟的有效性。     

样条曲线轮廓钢管弯曲成型模型与CAE分析

提出样条曲线轮廓钢管弯曲成型工艺的CAE方法．根据弹塑性理论建立了钢管弯曲回弹模型,提出圆弧链拟合模型和多折线拟合模型分别对样条曲线轮廓钢管进行拟合,并根据回弹模型和拟合结果确定弯曲工艺参数．研究结果表明：采用17段折线拟合试件样条曲线,只需一副模具,误差均在2mm之内,提高了工艺设计效率和可行性,在机械制造领域具有实用价值．     

模具弹性变形与工件成形耦合的实验及数值模拟

利用弹性及刚塑性有限元理论研究计算模具弹性变形的有限元方法,提出了较为通用有效的算法并开发出相应的计算模块.对H型截面锻件的成形进行了实验研究和数值模拟,结果吻合,证明了本研究中所提出的算法和程序的可靠性.     

纱线与织物风格的综合评价系统与表征方法研究——弯曲模型及弯曲刚度的确定

分析了纱线与织物性能测量装置的弯曲行为，并依据试样弯曲变形形态和力值采用两种弯曲模型建模分别获得相应弯曲刚度的理论计算公式。通过比较弯曲变形阶段的弯曲力—位移特征曲线上各点确定特征曲线上求解弯曲刚度的最优曲率区间，同时通过两种弯曲模型的比较确定较优的弯曲理论模型，从而定量化表征试样的弯曲性能。     

能量法计算线弹性结构位移

通过改进简单的功能原理,推导出用于计算线弹性结构位移的公式,形式与卡氏第二定理、单位力法完全相同.文中给出的具体授课内容表明,本文方法使材料力学能量法教学过程得以整合,且与结构力学图乘法自然衔接.大大简化推导过程的同时也有利于学生掌握理解.     

弹性长方体封闭结构腔声辐射建模与分析

基于Dowell的结构-声耦合理论、瑞利积分和声波透射理论,由各阶声压模态对应的声压振幅响应和各阶板模态对应的速度振幅响应公式推导出了由6块四边简支弹性板构成的封闭矩形腔外的辐射和透射声场解析解.在此基础上论述了声场的物理特性,并指出腔体外的声场主要为辐射声场.为进一步验证结果的正确性,运用有限元法计算腔体内的声模态和弹性板的振动模态及其耦合系数,结合边界元法计算出腔体外的声压响应,并将此数值仿真结果与解析结果进行比较,验证了理论推导的正确性.     

矩形管多点弯曲成形截面畸变的影响因素研究

建立了矩形管多点弯曲成形有限元模型.通过对比矩形管多点模具弯曲成形和整体模具弯曲成形的截面畸变率,证明了多点模具用于矩形管弯曲成形的可行性.分析了矩形管长度、宽度、高度、壁厚和弯曲半径对截面畸变率的影响,结果表明：矩形管越长、管壁越厚、曲半径越大,截面畸变率越小;矩形管截面越宽、越高,截面畸变率越大.对矩形管进行了多点弯曲成形实验,结果表明：矩形管成形效果较好,成形实验与数值模拟得到的截面畸变率基本一致.     

U形冲压件弯曲回弹的控制与消除

U形冲压件弯曲的回弹是弯曲工艺研究重要内容,金属板材在弯曲成型过程中,获得塑性变形的同时总是伴随着弹性变形。当弯曲成型加工结束后,卸掉冲压载荷时,取出弯曲件会发现产生弹性恢复,其弯曲角度和外形尺寸都发生与施加载荷时变形方向相反的变化,使弯曲件的几何精度受到损害,形成U形弯曲件生产中较难解决的问题。本文通过分析金属板材弯曲回弹的表现形式、影响因素,总结了控制弯曲回弹的具体措施。     

柱面件无压边多点成形中成形面的修正与回弹控制

利用数值模拟技术,在回弹分析的基础上,研究了不同厚度的柱面件在无压边多点成形中回弹影响的修正方法.结果表明:目标曲面成形件依据最后一次修正的成形面调整基本体群的形状进行多点成形,可以有效补偿板材的回弹影响,并能实现板材的精确成形.     

斜轧磷铜球成形过程的数值模拟

确定了斜轧磷铜球轧辊孔型曲面方程,通过VC 编程得到轧辊孔型曲面上的特征曲线.利用Pro/E的曲面建模功能建立了轧辊的三维实体几何模型.利用DEFORM-3D软件,采用三维刚-塑性有限元法对斜轧磷铜球进行了数值模拟,获得轧件变形区的应力-应变场分布规律.     

弹性半空间地基上正交异性矩形中厚板的弯曲

为了分析弹性半空间地基上正交异性矩形中厚板的弯曲解析解,将3个广义位移变量描述的弹性半空间地基上四边自由正交各向异性矩形中厚板的弯曲控制方程,与基于弹性半空间地基受任意竖向荷载作用下的静力位移积分解建立的板与地基变形协调方程相结合,用三角级数法,得出弹性半空间地基上四边自由正交异性矩形中厚板受任意竖向荷载作用下的弯曲解析解,即得出了地基反力、板的挠度及板的内力的解析表达式。研究结果表明,该方法克服了数值法的弊端,取消了Winkler地基模型或双参数地基模型的假设,从而得到板的内力及地基反力更合理、更精确的分布规律。     

基于超弹性模型的牙周膜生物力学响应

牙周膜应力-应变关系表现为指数形式,为了更准确地研究牙周膜的生物力学响应,提出采用指数形式的超弹性应变能函数进行研究.基于连续介质力学理论推导出超弹性模型本构关系,使用人体牙周膜单轴拉伸实验数据并利用最小二乘法对超弹性模型进行参数拟合,同时进行拟合误差分析.结果显示较少参数的Mooney-Rivlin指数模型能更好地拟合实验数据.利用ABAQUS材料子程序UHYPER编制模型的接口程序,通过对拉伸实验情况的模拟计算,验证了开发的模型子程序的有效性.最后,比较分析了正畸力下的超弹性与线弹性牙周膜的生物力学响应.结果表明:应力和应变主要集中在牙周膜牙颈和根尖处,且超弹性牙周膜中部存在局部应力集中;Mooney-Rivlin指数模型能提高牙周膜瞬时弹性响应的预测精度.     

修形齿轮弯曲强度的计算与实验研究

分别用有限元和电阻应变片法对修形齿形和渐开线齿形进行齿根弯曲应力计算与实验应力分析.结果证明在弯曲强度方面修形齿形比标准渐开线齿形更优越.     

机器人等离子熔射成形过程模拟及实验研究

建立了机器人等离子熔射成形过程数学模型,采用ANSYS数值模拟软件对多周期的机器人熔射成形过程进行数值模拟.模拟分析了不同叠加角度条件下的多周期熔射成形过程并与实验结果进行了比较.结果表明采用90°轨迹叠加角度,可以获得具有最小残余应力分布和更加致密组织结构的金属皮膜,有利于提高熔射金属皮膜的成形性.     

板料成形过程中拉延筋抗力的实验测试

针对理论计算拉延筋抗力的复杂性 ,借助一套拉深实验测试系统 ,以盒形件拉深过程为研究对象 ,提出了一种通过实验方法简便测试拉延筋抗力的方法 ,即通过测定有、无拉延筋前后的总拉深力可以简便地计算出拉延筋抗力的大小 .将实验结果与数值模拟结果进行了对比计算 ,表明试验方法得到的结果与数值模拟的结果相吻合 ,说明了实验方法的正确性 .     

小周期复合材料弹性结构的混合有限元计算

在多尺度渐近展开式的基础上,讨论小周期复合材料弹性结构均匀化方程的各向异性混合元,给出了关于位移向量的L2-模和应变张量的H(div)-模的误差估计.这种单元具有各向异性特征,解除了正则性条件的束缚,有较好的实用性.最后的数值结果验证了理论的正确性.