異型變徑管內(nèi)高壓成形有限元模擬

闡述了變徑管內(nèi)高壓成形技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢,介紹了其預(yù)成形技術(shù),成形基本原理,管材性能要求,并對模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說明。對其產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用進(jìn)行了分析,內(nèi)高壓成形技術(shù)在汽車輕量化方面有著廣泛的應(yīng)用。

為了研究變徑管內(nèi)高壓成形過程中工藝參數(shù)和管坯幾何尺寸對壁厚分布的影響,通過力學(xué)分析和全量本構(gòu)方程,推導(dǎo)出變徑管內(nèi)高壓成形厚度分界圓的解析公式.該公式反映了摩擦系數(shù)、膨脹系數(shù)、管端軸向應(yīng)力與內(nèi)壓之比、送料區(qū)相對長度、管坯相對壁厚、零件過渡錐角等參數(shù)與厚度分界圓相對位置之間的定量關(guān)系,并與數(shù)值模擬規(guī)律一致.研究表明:隨著摩擦系數(shù)、管端軸向應(yīng)力與內(nèi)壓之比、送料區(qū)相對長度的增加,壁厚不變的厚度分界圓距離管端越來越近,即膨脹區(qū)壁厚減薄區(qū)域是越來越大的;而隨著管坯相對壁厚的增加,壁厚不變的厚度分界圓距離管端越來越遠(yuǎn),即膨脹區(qū)壁厚減薄區(qū)域是越來越小的.

通過力學(xué)分析和全量本構(gòu)方程,推導(dǎo)出了變徑管內(nèi)高壓成形送料區(qū)壁厚增厚的解析公式。該公式反映了送料區(qū)初始長度、摩擦系數(shù)、內(nèi)壓等參數(shù)與送料區(qū)兩端壁厚差之間的定量關(guān)系,并與數(shù)值模擬獲得的規(guī)律一致。結(jié)果表明,送料區(qū)兩端壁厚差受送料區(qū)初始長度、摩擦系數(shù)及內(nèi)壓的影響,隨著送料區(qū)初始長度、摩擦系數(shù)和內(nèi)壓的增加,送料區(qū)兩端壁厚差會(huì)越來越大,即靠近送料區(qū)外端點(diǎn)的壁厚增加會(huì)更加明顯。因此保證內(nèi)高壓成形得到的變徑管送料區(qū)壁厚增加不明顯的措施是:盡量減小送料區(qū)初始長度、減少摩擦,選擇較低的成形內(nèi)壓。

針對扭臂模鍛成形過程,采用三維剛塑性有限元法進(jìn)行了數(shù)值模擬,分析了金屬的塑性變形行為,對可能產(chǎn)生的缺陷進(jìn)行預(yù)測,給出了等效應(yīng)力、等效應(yīng)變的分布情況,從而為工藝制訂和模具設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。

樁側(cè)負(fù)摩阻力有限元模擬——用有限元法對樁側(cè)負(fù)摩阻力進(jìn)行了研究，采用鄧肯一張模型。并設(shè)置了goodman接觸單元，為模擬時(shí)間效應(yīng)。程序采用中點(diǎn)增量法，同時(shí)考慮土體的滲透系數(shù)。以計(jì)算加載后間歇期的應(yīng)力應(yīng)變。

以彈塑性大變形有限元理論為基礎(chǔ),對c型鋼成型過程做出合理簡化,建立分析模型.利用marc軟件對c型鋼輥彎成型進(jìn)行了三維有限元數(shù)值模擬,分析得出了c型鋼在成形過程中變形區(qū)應(yīng)力、應(yīng)變的分布規(guī)律.

利用非線性有限元分析軟件msc.marc對方形異型鋼管的無芯棒輥擠成型過程進(jìn)行了有限元分析,得到了成型過程中應(yīng)力與變形的分布與變化以及成型后異型管的結(jié)構(gòu)形狀。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了有限元分析的正確性。研究結(jié)果為生產(chǎn)提供了有益的依據(jù)。

應(yīng)用ansys有限元分析軟件中的ls-dyna求解器,對薄壁不銹鋼管件彎曲成形過程進(jìn)行了彈塑性數(shù)值模擬.通過對管件彎曲角度的試驗(yàn)結(jié)果與模擬值的對比分析,證明了建立管件有限元模型的正確性.在此基礎(chǔ)上對管件滾彎過程的模擬結(jié)果進(jìn)行了應(yīng)力應(yīng)變分析,揭示了其成形時(shí)的塑性變形流動(dòng)規(guī)律及其對管件質(zhì)量的影響.研究結(jié)果表明:薄壁不銹鋼管件彎曲冷成形的主要失效形式是內(nèi)側(cè)部分的起皺和外側(cè)部分的失穩(wěn);管件彎曲內(nèi)側(cè)等效應(yīng)變和壁厚變化呈跳躍式條狀分布,是管壁起皺變形的前兆,管件彎曲外側(cè)的壁厚減少導(dǎo)致其彎曲剛度降低,是管壁失穩(wěn)變形的原因;最大等效應(yīng)變和等效應(yīng)力的部位出現(xiàn)在管件彎曲區(qū)域的、與滾動(dòng)輪和旋輪接觸部位,其彎曲成形后,部位的應(yīng)力值逐漸減小,且沿兩端方向應(yīng)力逐漸減少.

根據(jù)金屬塑性成形原理和滾珠旋壓成形的特點(diǎn),采用有限元軟件msc.mentat/marc建立了內(nèi)螺紋銅管滾珠旋壓工藝的三維彈塑性有限元模型。模擬了管坯從變形開始到變形穩(wěn)定階段不同滾珠壓下量下內(nèi)螺紋銅管的成形過程。將模擬得到的滾珠所受單位擠壓力與理論分析值進(jìn)行了比較,兩者具有較好的一致性。以模擬結(jié)果為基礎(chǔ)分析了滾珠壓下量對內(nèi)螺紋銅管成形的影響和滾珠與螺紋溝槽芯頭的受力特點(diǎn)。

不銹鋼管件滾彎成形工藝的有限元模擬

基于deform-3d有限元分析軟件,對無縫鋼管空拉拔過程進(jìn)行數(shù)值模擬,獲得了各場量的分布。研究了金屬的變形過程,等效應(yīng)力-應(yīng)變,速度的分布特點(diǎn),進(jìn)而分析了產(chǎn)生橫裂、縱裂等實(shí)際問題的機(jī)理及其影響因素,為優(yōu)化模具結(jié)構(gòu)和進(jìn)行空拔鋼管工藝設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

基于熱力耦合模型,采用剛塑性有限元軟件,對7075鋁合金槍械擊發(fā)機(jī)座的模鍛過程進(jìn)行了數(shù)值模擬,討論了主要工藝參數(shù)對成形過程的影響,并擬定出其模鍛工藝參數(shù)為:始鍛溫度420℃,變形速度20mm/s。

針對2009年9月3日下午重慶市高家花園大橋右幅橋跨中區(qū)段在箱梁內(nèi)維修加固時(shí)發(fā)生意外火災(zāi),以溫度場數(shù)值模擬的基本理論為依據(jù),采用abaqus有限元軟件對該箱梁進(jìn)行變截面有限元實(shí)體建模,與實(shí)際監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行參照性對比,計(jì)算所得的撓度值與實(shí)測值基本相符,對橋梁結(jié)構(gòu)狀況評估具有參考價(jià)值。

利用有限元模擬軟件msc.marc,模擬研究了不銹鋼波紋板冷彎成形過程,建立了冷彎成形有限元模型。對板材咬入過程進(jìn)行分析,并通過上輥下壓方法實(shí)現(xiàn)了板材的咬入;對工件典型節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力應(yīng)變變化規(guī)律進(jìn)行模擬,獲得了典型節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力變化歷程曲線和橫向、縱向應(yīng)變分布曲線。模擬結(jié)果表明:板料在兩架次之間存在變形過渡區(qū),過渡區(qū)內(nèi)板材不但發(fā)生彈性回復(fù),而且仍然產(chǎn)生塑性變形?？拷堓伈课粦?yīng)力達(dá)到最大值,這也是板料在軋輥附近容易出現(xiàn)缺陷的主要原因。

本文針對鋼筋在彎曲過程中的大變形及非線性的特點(diǎn),運(yùn)用有限元分析軟件ansys/ls-dyna建立了鋼筋彎箍系統(tǒng)的有限元模型,對鋼筋的彎曲過程進(jìn)行了數(shù)值模擬,并分析了鋼筋在不同時(shí)刻的彎曲應(yīng)力變化情況。當(dāng)鋼筋彎曲角度接近于零時(shí),鋼筋產(chǎn)生的最大應(yīng)力發(fā)生在與彎箍轉(zhuǎn)套接觸部位;隨著時(shí)間的增大,與箍筋模接觸部位的應(yīng)力迅速增大,且應(yīng)力最大值逐漸由鋼筋的邊緣部位向中心部位靠近。

針對公路隧道施工過程中圍巖應(yīng)力應(yīng)變的復(fù)雜變化過程，本文基于三維有限元分析法和隧道施工動(dòng)態(tài)監(jiān)測，研究了泉（州）至三（明）高速公路smal3合同段曹源隧道洞身開挖過程中圍巖應(yīng)力、位移變化規(guī)律，研究結(jié)果可為隧道動(dòng)態(tài)化設(shè)計(jì)、施工等提供參考。

在綜合考慮了現(xiàn)有的有限元模擬方法的基礎(chǔ)上,對部分仿真模擬細(xì)節(jié)進(jìn)行了改進(jìn),改進(jìn)了水平荷載的施加方法,用\"等代層\"來模擬盾尾建筑空隙,用預(yù)設(shè)單元的剛度遷移來模擬盾構(gòu)的推進(jìn)過程。通過對某地鐵隧道盾構(gòu)施工過程的模擬,分析了盾構(gòu)推進(jìn)過程中地表土體的位移與變形,計(jì)算得到的隧道橫斷面和隧道縱向地面沉降分布曲線與實(shí)測數(shù)據(jù)比較接近,結(jié)果證明了模擬方法是可行的。

多工位連續(xù)鍛造過程的有限元模擬

在板料成形有限元模擬軟件系統(tǒng)中,圖形平臺(tái)是重要的組成部分。介紹了圖形平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),并重點(diǎn)闡述了面向?qū)ο缶幊碳夹g(shù)在軟件開發(fā)中的實(shí)際應(yīng)用,同時(shí)結(jié)合圖形平臺(tái)需要提供的功能,給出了圖形平臺(tái)各個(gè)類的繼承關(guān)系和實(shí)現(xiàn)中的一些關(guān)鍵技術(shù)。實(shí)踐表明,此平臺(tái)具有較好的靈活性、可靠性和可擴(kuò)展性

中國海洋大學(xué) 碩士學(xué)位論文 深基坑開挖與支護(hù)的有限元模擬 姓名：李勝林 申請學(xué)位級別：碩士 專業(yè)：防災(zāi)減災(zāi)及防護(hù)工程 指導(dǎo)教師：郭海燕 20080101 深基坑開挖與支護(hù)的有限元模擬 作者：李勝林 學(xué)位授予單位：中國海洋大學(xué) 本文鏈接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/thesis_y1336879.aspx

等徑彎曲通道變形(equalchannelangularpressing簡稱ecap)由于能直接制備塊狀超細(xì)晶材料而備受關(guān)注。介紹了等徑彎曲通道變形(ecap)及有限元數(shù)值模擬的基本機(jī)理,并在此基礎(chǔ)上討論了有限元模擬在ecap變形中的研究及發(fā)展現(xiàn)狀。隨著ecap的深入研究和工業(yè)化的進(jìn)一步發(fā)展,有限元數(shù)值模擬必然在該領(lǐng)域中得到越來越廣泛的應(yīng)用。

在綜合考慮了現(xiàn)有的有限元模擬方法的基礎(chǔ)上,對部分仿真模擬細(xì)節(jié)進(jìn)行了改進(jìn),改進(jìn)了水平荷載的施加方法,用\"等代層\"來模擬盾尾建筑空隙,用預(yù)設(shè)單元的剛度遷移來模擬盾構(gòu)的推進(jìn)過程。通過對某地鐵隧道盾構(gòu)施工過程的模擬,分析了盾構(gòu)推進(jìn)過程中地表土體的位移與變形,計(jì)算得到的隧道橫斷面和隧道縱向地面沉降分布曲線與實(shí)測數(shù)據(jù)比較接近,結(jié)果證明了模擬方法是可行的。