镦挤变形的数值模拟

建立了镦挤变形的模式,采用上限元技术模拟了镦挤变形的全过程,并讨论了摩擦和模口尺寸等参数对变形力和金属流动的影响。     

关于静液挤压过程中挤压压力的数值模拟研究

采用大变形弹塑性有限无理论，用ANSYS5.5软件对不同模具参数下钨合金静液挤压过程进行了数值模拟研究，得出了挤压压力随模具参数的变化规律，并与光刻网格的挤压结果进行了比较，说明有限元法的计算结果和实验结果符合很好。     

黑色金属挤压力的智能化计算

以MATLAB应用软件作为开发平台介绍了黑色金属挤压力智能化计算软件的开发方法,设计的界面友好,操作简单,可实现冷挤压力的智能化计算以及工艺参数优化设计。软件计算的挤压力的大小与传统方法比较相对误差小于5%。     

矩形截面毛坯挤压矩形工件的上限研究

应用上限法建立了由矩形毛坯正挤压矩形截面工件的等挤压比流动模型 ,推导出了三次多项式表示的流线方程 ,给出了变形区的动可容速度场、应变速率场及上限功率的表达式 ,获得了挤压力的上限数值解 ;分析了变形程度、工件截面形状等参数对挤压力的影响 ,并获得了相对挤压应力与截面形状系数之间的近似关系式。研究证明采用流线速度场进行上限分析比其他方法更符合实际情况 ,根据流线设计的凹模优于常规凹模 ,如平底模。     

可压缩材料挤压过程有限元模拟

利用QFORM通用有限元软件对可压缩材料挤压过程进行了数值模拟 ,研究了初始相对密度对等效应变和挤压力、挤压比对致密速度和挤压力的影响 ,同时 ,通过对平面应变和轴对称各种挤压工况进行模拟分析 ,给出了两种状态单位挤压力间的关系     

用增量网格法对空心复合挤压的实验研究

用增量网格法对带内孔坯复合挤压的载荷、上下通道流出量、金属内部应力应变分布情况进行实验分析,并分析内孔直径和凹模锥角等参数的影响,对设计模具与选择成形设备有指导意义.文中还阐述这种实验方法的实施过程和功能,指出这是一种研究成形问题的有效手段.     

偏转角影响磁纤维捕集Fe基细颗粒的数值模拟

为了研究磁性纤维对钢铁行业细颗粒物的控制效果,基于计算流体力学-离散相模型（CFD-DPM）对高梯度磁场中含尘气流方向与背景磁场方向夹角（偏转角）分别为0°、15°、30°、45°、60°、75°、90°时磁性单纤维捕集Fe基细颗粒进行数值模拟.分别研究高梯度磁场作用下颗粒粒径、入口风速、磁场强度对颗粒运动轨迹和捕集效率的影响.结果表明：高梯度磁场中偏转角影响磁性纤维捕集区域的位置,当角度为0°时,在纤维正对含尘气流方向区域形成颗粒捕集区,背风侧形成较大空腔;当角度为90°时,在沿气流方向纤维两侧形成面积相等的捕集区域.偏转角对小颗粒捕集效率的影响较小,当角度为0°时,对于0.5μm的颗粒捕集效率为4.1%,当角度为90°时捕集效率为3.9%.随着粒径的增大,捕集效率的增长速率先减小后增大,对于不同粒径的颗粒,当角度为0°时捕集效率最高.当风速在0.02~0.04m/s范围时,随着角度从0°增加到90°,捕集效率先降低,在45°附近达到最小值,然后升高.磁场强度的增加有利于提高捕集效率,但不同角度时的增长速率有所不同.当偏转角为0°和60°时,背景磁场强度为0.1~0.3T范围时增长速率明显大于0.3~0.9T范围内,而当偏转角为30°和90°时,背景磁场强度为0.1~0.5T范围时增长速率高于0.5~0.9T时的增长速率.     

抗滑桩细观受力特征的数值模拟研究

抗滑桩是滑坡防治工程中一种非常有效的支挡措施,其受力特征直接关系到滑坡防治效果,因此开展抗滑桩细观受力特征的数值模拟研究具有重要的工程应用价值。基于有限元数值模拟方法,采用ANSYS软件中的分离式模型,以SOLID65单元和LINK8单元分别模拟钢筋混凝土抗滑桩中的混凝土和钢筋,研究了不同荷载作用下抗滑桩的细观受力特征。结果表明:在相同荷载作用下,抗滑桩在高度较小阶段,其高度与抗滑桩的变形呈非线性变化,随着抗滑桩高度的增加,其高度与抗滑桩的变形趋于线性关系;有限元数值模拟能较好地反映钢筋混凝土抗滑桩的细观受力特征。该研究可以为抗滑桩工程的设计提供借鉴与参考。     

药型罩参数对聚能射流水下运动的影响

目的 研究药型罩结构参数对所形成的聚能射流在水中运动的影响,改进水中聚能射流的运动特性。方法 采用多物质单元ALE法就锥形罩射流对水介质的侵彻进行数值模拟,分析锥形装药结构中药型罩锥角和厚度对所形成的聚能射流侵彻水时运动参数的影响。结果 锥形罩锥角大小及药型罩厚度对聚能射流在水中的形状、射流速度、加速度等有着明显的影响。侵彻体进入水中10 cm后,药型罩的锥角从30°增加到150°的过程中,剩余速度先增大、后减小,在90°时达到最高。药型罩厚度为1.5～4mm时,剩余速度变化起伏小;厚度为4～6 mm时,剩余速度开始大幅下降。结论 当锥角为90°时,罩厚为4 mm的药型罩所形成的射流在水中表现最好,形成的射流侵彻深度最长,侵彻水介质10 cm后的剩余速度最大,存速能力最强。     

管材挤压工艺分析及实验研究

对管材挤压成形进行了工艺分析及实验研究。确定了镁合金、70 75铝合金、高温合金等几种材料管材挤压成形工艺参数 ,分析了管材挤压成形时变形力的变化规律。研究结果表明 ,管材挤压成形时必须严格控制坯料温度、模具预热温度、润滑方式、挤压速度、挤压比等工艺技术参数。以上工艺参数对挤压力均有不同程度的影响。     

Hot extrusion process modeling using a coupled upper bound-finite element method

A thermo-mechanical model has been developed for modeling of hot extrusion processes. Accordingly, an admissible velocity field was first proposed by means of stream function method and then, extrusion pressure as well as temperature variations within the metal and the die were predicted employing a combined upper bound and Petrov–Galerkin finite element analysis. In order to evaluate the model predictions, hot extrusion of AA6061-10%SiC_p was considered under both isothermal and non-isothermal conditions and the predicted force–displacement diagrams under various extrusion conditions were compared with the experimental ones and reasonable consistency was found between the two sets of results.     

氧化沟水力特性对处理效果和能耗的影响

氧化沟水力特性对沟内溶解氧浓度和混合液流速梯度分布影响很大,可对最终的处理效果和能耗产生重要的影响.以处理能力500 m³/d的单沟型Passver氧化沟为例,对沟内的流场分布进行了计算模拟与实测,提出了改善氧化沟水力特性的措施,并分析了改善措施对运行能耗的影响,结果表明,在曝气转刷下游的弯道处分别设置张角90°,150°,180°的导流墙均可降低局部阻力,且随着张角的增大,效果越为显著,当张角为180°时,可降低局部能耗10%左右;在转刷转速72 r/min的条件下,增设张角180°的导流墙不会对溶解氧的分布产生较大影响.根据氧化沟处理低浓度生活污水的实际运行结果,采用活性污泥模拟软件对水力特性改善前后的处理效果进行了模拟计算,结果表明,设置导流墙前后出水水质变化不大.     

上限元法在模拟杯-杆型复合挤压全过程中的应用

此文采用上限单元法(UBET)模拟了杯-杆型复合挤压的不同变形程度组合(ε_∫/ε_b)对挤压力及两端流出量的影响,并与实验结果进行了比较,实验结果与计算结果相符很好,改善了以往的模拟结果,讨论并分析了提高上限单元法的计算精度的方法。     

分流焊合模成形管材过程的数值模拟研究

采用FEM方法对分流焊合模成形管材的挤压变形过程进行了三维模拟,给出了管材挤压过程中铝合金的应力、应变及流动速度等的分布和变化。     

轴压外翻管通用模

此文介绍了通用翻管模的结构和翻管变形方法,这是一种最基本的翻管模,利用锥头将管坯变形翻卷。通过实验研究,提出了翻管模锥角α这一重要模具参数及其确定方法,论述了影响翻管系数K的主要因素;提出了进行顺利翻管的主要工艺参数,最后介绍了翻管制件和翻管工艺的主要用途。     

海洋环境下舰载系留气球缆绳与球体的动态仿真分析

目的研究舰载系留气球在海洋环境下对系留缆绳以及球体姿态的影响。方法采用ADAMS二次开发宏命令来建立离散化系留缆绳模型,并将离散化系留缆绳几何模型在相邻微段圆柱间添加Bushing轴套力,设置相关刚性系数和阻尼系数获得完整特效的缆绳模型。同时根据船用起重机的相关设计规范,考虑船体横摇5°和纵摇2°等运动影响,分析船体运动情况可知,纵摇时系留缆绳下端系固点位置较之横摇波动幅度更大,对缆绳的影响更大,因此主要研究船体纵摇2°情况下对于系留缆绳的影响,并分析对比船体静止以及船体纵摇2°情况下对于舰载系留气球系留缆绳以及球体姿态的影响。结果获得了在船体静止状态以及纵摇激励影响下舰载系留气球系留缆绳张力变化曲线以及球体姿态变化曲线。船体纵摇2°情况时,系留缆绳在仿真开始阶段承受冲击载荷较大,峰值达到150 kN,随后缆绳载荷基本在25 k N上下浮动。张力变化曲线整体呈现周期变化,周期与船体纵摇周期一致,为10 s。球体横滚角和航向角变化与船体静止状下仿真结果基本一致,球体俯仰角变化幅度较大。结论船体纵摇时会对系留缆绳带来较大的冲击载荷,同时对球体的俯仰姿态产生影响。该仿真结果对舰载系留气球的可行性分析和适装性研究以及系留缆绳的选用具有较大的指导意义。     

确定挤压凹模模孔位置的强度法

提出了以应力作为目标函数,优化模孔位置的方法,以此设计的挤压凹模,能提高其强度安全系数和使用寿命。以叉车内门架的模拟试件挤压凹模为例,进行了分析计算,结果表明,该方法简明易行。     

危岩体断裂特性的网格重构数值仿真研究

危岩体稳定是三峡库区的主要关注点之一。为探究不同裂纹赋存形态以及不同降雨工况下危岩体断裂的变形特性,基于围道积分原理,在Abaqus平台上利用Python语言开发了基于断裂力学理论的危岩体任意裂纹扩展的网格重构数值模拟方法,该方法与以往危岩体裂纹扩展数值模拟方法相比,能够体现危岩体裂纹尖端的断裂力学特征,实现连续介质中的非连续表达。利用此方法对重庆市万州太白编号为W15的危岩体稳定性进行了数值仿真研究,结果表明:提出的基于断裂力学理论的网格重构新型数值模拟方法在危岩体裂纹扩展研究中的适应性良好,为危岩体断裂变形特性模拟提供了一种新的数值模拟方法;危岩体的最大主应力值和剪应力值随着裂隙角度的增大呈现先增后减的趋势,危岩体的水平位移值随着裂隙倾角的增大持续减小;随着裂隙角度的增大,裂隙对危岩体变形的影响逐渐减小,危岩体的水平位移主要集中于危岩体的突出部位;危岩体裂隙长度的增大对危岩体应力及变形的影响最大,使得危岩体的变形由危岩体的突出部位向裂隙处集中;暴雨工况下危岩体的变形及位移较之天然工况要大,是影响危岩体稳定的重要因素之一;危岩体裂纹朝着危岩体的突出部位进行扩展,主要受到Ⅰ型扩展主导,随着裂纹的不断扩展,危岩体裂纹尖端的Ⅰ型应力强度因子呈现指数型上升,Ⅱ型应力强度因子变化不大,危岩体初始裂纹长度越长,危岩体裂纹尖端的Ⅰ型应力强度因子和Ⅱ型应力强度因子的绝对值越大。     

A three-dimensional finite element simulation of the warm extrusion of AZ31 alloy billets

Extrusion of magnesium billets is associated with large deformations, high strain rates and high temperatures, which results in computationally challenging problems in process simulation. A series of experiments were done to obtain the simulation parameters: stress–strain curves, friction factors and heat transfer coefficient etc. Three-dimensional, thermo-mechanically coupled finite element simulations of extruding a wrought magnesium alloy AZ31 into a small bar at certain ram speeds were performed. The computed model was rotational symmetric and built up by meshing. Computed parameters including workpiece material characteristics and process conditions (billet temperature, reduction ratio, and ram speed) were taken into consideration. The distributions of temperature were different comparing the transient-state extrusion with steady-state extrusion. The extrusion simulation was the reliable predictions of strain rate, effective strains, effective stresses and metal flow velocity in an AZ31 billet during direct extrusion.     

斜刃倾角对斜刃剪切效果的影响

推导了斜刃倾角取不同数值时，剪切力的计算公式，分析和探讨了在斜刃剪切时，斜刃倾角的大小对剪切力及冲裁件的加工质量的影响。在实际生产中，对于合理选择斜刃倾角的大小，正确地计算剪切力具有重要的指导意义。