Cup-drawing formation of steel sheet with nickel coating by finite element method

The finite element method （FEM） simulation of deep-drawing of steel sheet with nickel coating based on the solid element and dynamic explicit method was reported. Penalty function method was used to treat the contact algorithm. The friction between the punch and coating sheet was based on a Coulomb formulation. The combination of coating and substrate was defined as tied with failure contact. The results of the simulation illustrate that the steel sheet and the nickel coating do not delaminate at the interface. The stress field of the nickel coating is more complicated thala that of the steel substrate. Furthermore, it is found that the punch-nose radius is the most unsubstantial part for the intensity of the entire deep-drawing part and the thinnest part, it is a dangerous zone for the break. At this zone, the thickness thinning of the steel sheet and the nickel coating are up to 4.8% and 6.7%, respectively. Meanwhile, it is found that the curve of the variable blankholder force （VBHF） designed can improve the formability of sheet.     

铝电解槽燃气焙烧启动过程中的非稳态温度场仿真

本文运用有限元分析软件ANSYS，针对几何形状和边界条件比较复杂的160kA铝电解槽．建立了1／4槽的几何模型和数学模型．对燃气法焙烧启动过程进行了非稳态温度场仿真。仿真结果表明：阴极表面温度分布均匀，温度梯度小，燃气焙烧能够满足铝电解槽预热启动的要求。同时仿真结果也为铝电解槽的燃气焙烧启动方法提供了一定的理论依据。     

变薄拉深凹模最佳模角的计算和试验

本文分别用功平衡法和刚塑性有限元法，对变薄拉深凹模的最佳模角α进行了理论计算，所得结果基本一致，即当变薄系数Ｋ＝０．６时，α在１２°～１３°之间。同时试验还表明，理论计算结果与试验结果也较为吻合。     

钛合金带热沉钨极氩弧焊中热沉作用

采用数值模拟和实验相结合的方法研究了钛合金TC4薄板常规及带热沉的钨极氩弧焊焊接过程中温度及应力应变的分布,考察了热沉对温度场和应力应变场的影响规律,探讨了使用该技术实现应力和变形控制的机理.结果表明:带热沉的钨极氩弧焊焊接过程中,紧随热源之后热沉急冷作用使得试件形成马鞍形温度场,而热沉作用部位温度最低.热沉作用部位的急冷收缩对周围金属产生拉伸作用,使得焊缝及近缝区金属升温过程中产生的压缩塑性应变减小,冷却过程中产生的拉伸塑性应变增大,接头中不协调应变减小,残余应力降低.实验测量与有限元模拟结果吻合良好,证实了采用热沉控制应力与变形的有效性和有限元模型的正确性.     

双金属复合管冷斜轧工艺的成形过程分析

本文在冷斜轧理论研究的基础上 ,探讨了冷斜轧复合工艺生产双金属管的可行性。文中首先建立了考虑应变、应变率、润滑条件和材料加工硬化等因素的钢管冷斜轧过程的数学模型 ,然后利用塑性成形问题的刚塑性有限元算法计算了钢管冷斜轧过程中塑性变形区的各种分布量 ,如速度场、应力、应变场等 ,其结果对选择合理的工艺参数、生产大直径双金属复合管具有重要意义。     

薄宽带钢平整机支撑辊辊型设计

针对单机架四辊光整机生产薄宽镀锌板过程中的边浪、复合浪问题，进行了现场试验和理论研究。以二维变厚度有限元程序为辊型设计的工作平台，建立了四辊光整机辊系弹性变形有限元模型，提出了变接触支撑辊（VCL辊型）技术，并与不同工作辊辊型配套使用进行仿真计算。结果表明，VCL支撑辊辊型可以增加光整机板形控制能力，消除边浪并改善支撑辊轴向不均匀的磨损状态。     

用于机床进给系统的双向驻波直线超声电机

近年来超声电机在机床进给系统中的应用越来越广泛，针对于传统贴片式驻波型超声电机效率低，功率小，不利于在进给系统中应用的现状，文章提出一种利用夹心式弯振换能器的激励弯曲驻波的驻波直线超声电机。运用振动理论分析了电机的致动原理：通过激励两种不同谐振频率的弯曲驻波，并结合驱动齿的合理分布，可实现双向运动。采用有限元法确定其具体结构尺寸，并验证了各驱动齿端部振动轨迹为倾向一致的斜线。制作了样机并测定了其机械输出特性，达到如下指标：最大推力14N，最高速度180mm／s。     

方坯软接触电磁连铸结晶器内三维电磁场的数值模拟

通过有限元法三维数值模拟，对方坯连铸软接触结晶器系统中的电磁参数进行了计算，得到磁感应强度，电磁体积力，感应涡流在分瓣结晶器系统中的分布规律，在切缝区域连铸坯表面磁感应强度较其他区域稍强，20000Hz时约为10%，由于电磁场透过切缝作用于连铸坯上，连铸坯表面受力的电磁体积力在横向较为均匀，当钢液面位于感应线圈中部时，沿拉坯方向钢液面以下附近电磁场的作用最强，然后逐渐降低。     

预压对大型铝合金壳锻件成形的影响

文章对某大型铝合金XB11壳锻件进行了成形工艺分析,并根据2618铝合金锻造特点,结合生产实际,制定了一套成形工艺方案。基于XB11壳锻件进行CAD参数化实体三维造型,根据有限元法基本原理,利用有限元数值模拟软件DEFORM-3D,对XB11壳锻件热成形工艺过程进行模拟。由初步模拟结果,分析研究了在成形过程中所出现的折叠缺陷产生的原因。通过进一步优化预压坯,获得了能够锻出合格锻件的合理预压形状。优化后的成形工艺方案经试验证明可行,为生产出高质量的大型铝合金壳体锻件提供了科学的依据。     

磨削过程中低温磨削液及供液装置的开发及研究

本文针对磨削过程中的过高的磨削温度问题，研制开发了一种新型的低温供液装置，解决了工程中的实际问题。本文还采用有限元方法对采用低温供液装置的进行冷却润滑的磨削温度场进行了分析，通过仿真分析及实验验证了这种低温供液装置可以大大降低磨削区的温度，有效减少磨削烧伤，效果良好。