铆接装配过程数值模拟

为提高对铆接装配中铆钉成型过程的认识,通过有限元软件对沉头铆钉成型过程进行了数值模拟分析.详细介绍了铆接模型的建立过程和材料大变形的性能处理方法,并根据应力时间曲线对成型过程进行了阶段划分.结果表明,数值模拟方法可有效的用于铆接成型过程分析,为后续的铆接强度和疲劳的模拟分析奠定了基础.     

摆碾铆接过程数值模拟分析

应用DEFORM-3D有限元分析软件建立碾压铆接有限元模型,对摆碾铆接工艺过程进行数值模拟。分析了其成形过程的三个阶段、应力应变和行程载荷曲线的变化趋势,结果表明最大应力应变都集中在铆钉头部边缘区,边缘区点最先受到旋压力开始变形,最早发生屈服现象并进入弹塑性变形阶段;铆钉在相同行程下达到相同的成形效果时,碾压铆接需要的载荷要远远低于传统铆接的载荷。最后分析了影响碾压铆接质量的几个核心因素,如铆头速度、铆头倾斜角度等,为有效地进行碾压铆接工艺研究提了供理论依据。     

轴承套圈锻造数值模拟

运用MSc—Marc软件对轴承套圈锻造加工进行了数值模拟分析，以金属成形理论和有限元方法基本原理为基础，建立了热力偶合刚粘塑性锻造模型。以第二代轮毂轴承外圈锻造为例进行模拟分析，对预成形模型的实验和模拟结果作了对比，提出产生过大锻造力的一个原因是最终成形阶段工件在模腔内分布不均使变形速率急剧增加，提出了预成形坯的设计优化准则，依此设计的第二代轮毂轴承外圈的优化预成形结构、锻造力比传统设计下降了一半以上。     

新型结构针灸针的数值模拟

提出了一种新型结构针灸针——空心针炙针，使用该针具可以在针灸的同时施注药物。理论分折和有限元模拟的结果表明．在取得合适内、外径比情况下，该结掏针灸针的抗弯强度优于传统针灸针，可以用于临床实践。     

异种材质自冲铆接接头成形质量研究

以汽车零/部件常用材质双相钢和铝合金的自冲铆接接头为研究对象,采用Simufact.forming有限元模拟仿真软件建立双相钢DP600和铝合金AA6061的自冲铆模型,按基板的不同叠放顺序和铆钉规格进行自冲铆接数值模拟。通过分析铆接接头的钉头高度等参数,找出了铆钉长度和基板的叠放顺序对上下2种叠层材料自冲铆接过程及接头连接质量的影响规律。结果表明:DP600和AA6061为基板的自冲铆接模拟仿真试验中,铆钉长度为6.0 mm时的连接质量最优;铆钉相同而基板叠放顺序互换时,上层为DP600和下层为AA6061的铆接接头质量优于基板叠放顺序互换的铆接接头质量;铆钉长度在一定范围内增大可提高自冲铆接接头的自锁性能,提升自冲铆接接头的质量。     

集成铸造数值模拟的车轮疲劳分析

弯曲疲劳寿命是汽车车轮重要的性能指标,目前其预测方法仍局限于传统的名义应力法或局部应力应变法,没有考虑微观组织和铸造缺陷对疲劳寿命的影响,预测铝合金车轮在低应力水平下的高周疲劳寿命时与实际情况存在相当差距。基于小裂纹扩展理论,建立低压铸造铝合金A356-T6车轮的以二次枝晶臂间距、针孔尺寸为参数的疲劳寿命预测模型。实现铸造模拟、有限元分析与疲劳分析的集成,初步建立起综合铸造过程、铸造缺陷以及相关下游制造工艺对车轮力学性能影响的平台。以某型车轮为例,采用该方法预测其弯曲疲劳寿命,试验验证预测结果比Simth-Waston-Topper方法更为准确。     

铝合金汽缸盖数值模拟

1.前言 铝合金汽缸盖(即汽缸头)正在迅速取代铸铁汽缸盖。1992年,美国大约29％的小汽车和轻型汽车使用铸铝汽缸盖,到1998年将提高到88％。而欧洲预计1998年将提高到91％。 我国汽车工业正处于发展轿车及轻型车的历史阶段。引进的车型中,铝合金汽缸盖铸造工艺是关键技     

隧道掘进机管片衬砌受力的数值模拟

这里讨论了隧道掘进机管片衬砌在各种工况下的受力，并利用有限元方法分析建立了管片衬砌受力的力学模型和各种栽荷的计算方法。通过计算，论证了管片衬砌在各种栽荷作用下满足强度要求以及变形控制在允许的范围内。     

铝合金件超塑成形的数值模拟

近年来,数值模拟技术已广泛应用在金属成形工艺的设计和分析中,其中一个重要的功能是预测并预防所设计的工艺产生成形缺陷。在锻造成形中,常见的缺陷有开裂、模具未填充满、折叠和过烧等;在冲压成形中,常见的缺陷有拉裂、起皱、失稳及回弹等。也就是说,当模拟结果表明成形工艺存在缺陷时,可及时找出缺陷产生的原因,并提出防止缺陷产生的工艺措施,然后直接在计算机上修改工艺参数,再次进行数值模拟,直至达到工艺     

钛合金粉末成形技术及数值模拟研究

对TC4粉末压制成形过程中温度和压力对压胚密度的影响进行研究。同时,研究了不同压制条件对压胚密度分布的影响。结果表明,粉体成形过程中模壁摩擦导致了相对密度分布的不同;通过对圆柱体试样压制过程的模拟验证表明,样品沿挤压轴方向上密度分布不均匀,与有限元分析结果一致。     

钛合金TC4退火数值模拟

毛坯残余应力对薄壁件整体加工变形有重要影响。利用大型通用有限元软件ANSYS10.0对钛合金TC4进行退火过程数值模拟研究,通过数值模拟获得了退火过程中温度的变化、残余应力的分布及最终冷却后的残余应力状态。为研究TC4的加工变形规律,提供了具有初始残余应力场的数字化毛坯。     

有限元数值模拟技术及工程应用

介绍了有限元数值模拟技术，从理论上对有限元法的求解方法进行了分析研究，和ANSYS有限元软件对高压开关底座零件进行了数值模拟，为工程应用提供了必要的理论依据。     

板料冲压数值模拟的并行计算与应用

介绍了自主开发的板料成形CAE串行软件CADEM和并行版DYSI3D所涉及的核心理论，通过仿真软件的并行化，从根本上解决了计算精度和速度矛盾。以汽车外覆盖件翼子板的拉延模具开发为例，验证了该软件的可靠性。     

中高淬透性钢末端淬火的数值模拟

采用非线性有限元法研究了中高淬透性钢的一种末端淬火过程。温度场的求解考虑了端淬试样端部及侧面的散热，同时考虑了材料的热性能参数随组织及温度的变化及表面换热系数随温度的变化。扩散型相变的组织场计算基于叠加原理及Avrami方程，而非扩散型相变的计算基于K-M公式。模拟结果表明：马氏体仅存在于距端面约30mm的区域，贝氏体分布于距端面约10～110mm的区域，而距端面110mm以上全部生成珠光体组织。试验同模拟结果基本吻合。     

连接盖锻造过程的数值模拟

采用刚塑性有限元法对连接盖的锻造过程进行了数值模拟。模拟结果表明，锻造时金属首先充填轴套部分，然后开始充填凸耳，在充填的最后将出现金属回流现象，导致折迭缺陷产生。     

随机风沙冲蚀叶片涂层的数值模拟研究

为了研究风机叶片涂层在随机风沙下的失效形式,本文对随机风沙冲蚀叶片进行数值模拟。以内蒙古为例,利用威布尔分布模型建立随机风速模型,并通过EDEM与Fluent耦合进行风沙冲蚀仿真,分析流固耦合面FSI动态压力的时间历程数据以及沙粒冲击叶片涂层的冲击载荷,最后利用有限元方法将所得的随机载荷施加到叶片模型进行分析。结果显示：知流固耦合面FSI的动压介于20～140 Pa之间,沙粒的冲击载荷介于0.4～7.9 N之间,均具有显著的随机性,叶片涂层的最大应力响应为2.79 MPa,位于叶片尖端前缘及其侧面附近。     

AZ31镁合金在不同温度场挤压中的数值模拟

在试验基础上，采用有限元方法对AZ31镁合金在不同温度场中的挤压成形过程进行了数值模拟，详细分析了各种工艺参数对挤压中变形载荷、应变分布和温度场分布等的影响。结果表明：不同挤压条件下的挤压力模拟值与实测值相对误差小于10％，模拟结果与实际值比较接近；即使坯料和模具不加热，坯料挤出时的温度都达到了340℃以上；在坯料为常温、模具为300℃时的情况下，挤压力开始时较大，接近于常温变形时的挤压力，但随后挤压力下降；随摩擦因数增大挤压力有明显增加。坯料为常温时，随模具温度增加，挤压力开始变化不大，但当超过100℃后有明显下降。     

钛合金TC11毛坯热处理过程数值模拟

毛坯残余应力对零件加工变形有重要影响.为了显示钛合金TC11毛坯热处理过程后的残余应力状态,利用三维有限元模型对钛合金TC11的热处理过程进行了数值模拟,并研究了热处理数值模拟过程中材料本构关系、热传导等关键技术.通过数值模拟获得了热处理过程中温度的变化、残余应力的分布及最后冷却后的残余应力状态.     

汽车纵梁冲压回弹的数值模拟研究

载重汽车车架纵梁是汽车最重要的承载部件之一,纵梁在压弯过程中,由于所用钢板强度较高,制件很长,冲压成形卸载后发生的U型截面侧壁的外扩和内缩(横向回弹)、U型截面的扭转以及纵向端头翘曲(纵向回弹)等问题,造成车架铆接后,整体形位尺寸超差,车架的对角线尺寸超差.这些超差严重影响了生产效率和汽车的整车可靠性.为消除以上问题,保证汽车装配的顺利进行,提高产品品质、提高产品的可靠性,针对上述问题利用DYNAFORM数值模拟软件进行了研究分析,找出了纵梁的回弹规律,并根据计算结果提出了模具改进方案.     

叶轮半固态挤压锻造过程数值模拟

采用DEFORM3D软件对叶轮的半固态挤压锻造过程进行了数值模拟,获得了叶轮成形的主要参数变化规律.结果表明:半固态挤压锻造法可以完成叶轮的成形;叶轮的成形可分为三个阶段,叶片主要是依靠材料的挤压完成成形的,在叶片成形的中期,坯料内部尤其是叶片根部存在着变形不均匀现象,而在叶片成形后期,挤压力急剧增大,最终挤压力为2 780 kN.