牛角芯棒热推弯管成形过程力学原理及分析求解方法

通过实验研究，分析了牛角芯棒热推弯管成形过程瞬时应力、应变状态及其演化过程，阐明了弯管成形时的受力、变形特点， 揭示了弯管成形过程所遵循的力学原理及其分析求解方法；为牛角芯棒热推弯管成形理论研究奠定了基础。

协调等参元与非协调元的对应性研究

本文据协调等参元位移模式转换式，提出了广义自由度的概念。并通过对广义自由度施加一定约束，证明了协调等参元与非协调元之间存在的对应性。从而阐明了非协调元内自由度的实质是广义自由度的退化；而非协调元是协调等参元的特列。

模糊数学在中频热推弯管工艺参数优化设计中的应用

在文献［１］的基础上，采用模糊数学方法进一步研究了中频热推弯管工艺参数—加热温度和推制速度对弯管质量的影响。给出了检验弯管质量的模糊分析方法和设计上述两个工艺参数的三维模糊曲面、二维模糊曲线及其数学模型。从而使弯管质量检验评定结果更符合实际；使工艺参数优化设计过程更直观、更简便。

创新实验教学体系的研究与实践——国家虚拟仿真实验教学中心和国家实验教学示范中心建设

用系统论的基本思想和方法,探讨了实验教学体系的内涵,并根据实验教学的属性和特征,提出了主体、客体、条件保障和教学管理四大系统的实验教学基本结构;阐述了实验教学体系各构成要素之间的联系、制约和作用;研究了实验教学体系的优化策略,提出了应该采取的具体举措;结合国家虚拟仿真实验教学中心和国家实验教学示范中心建设,将创新实验教学体系予以推广应用。

人才培养方案的构建与实施

当今社会飞速发展,国际竞争日益激烈,人才竞争便成了世界各国发展竞争的焦点,人才的竞争最直接地反应在高等教育的发展与质量上. ……

折板网壳结构参数化设计及受力特点分析

据折板网壳结构特点,采用ANSYS有限元软件自带参数化设计语言APDL(ANSYS Parametric DesignLanguage),研制了两类单层折板网壳结构参数化设计宏程序;实现了给定跨度S、中矢高F、边矢高Fb、环向对称区域份数Kn、径向节点圈数Nx等参数下,两类单层折板网壳的参数化设计;并应用ANSYS软件对两类单层折板网壳结构的受力特点进行了分析;为折板网壳结构的设计与应用,提供了有益的参考。建模实例表明,该参数化设计方法和设计程序简单、高效、实用,为采用ANSYS软件进行不同类型、不同几何参数下折板网壳结构受力分析和结构优化设计方案比较提供了极大方便。

中频热推弯管工艺参数优化设计与实验研究──加热温度与推制速度的试验优化

采用试验优化方法，对中频热推弯管工艺参数加热温度和推制速度，进行了优化设计和实验研究，给出了优化结果和可行性分析。

中频加热推制弯管的成形过程及成形机理初探

本文提出了一种研究弯管成形过程的单元模型及分析方法。并用该方法对中频热推弯管成形过程和成形机理进行了研究。为中频热推弯管工艺参数的选定和这一新工艺的进一步理论研究奠定了基础。

Wilson非协调元的研究与改进

本文基于“等参变换规则化”概念分析了E.L.Wilson等提出的QM_6单元通过分片检验的实质和缺陷,并采用“求逆犯规”方法改进了QM_6单元。由此得到的QMM_6单元比QM6单元计算量小,反映单元畸变特征好。文中阐明了“求逆犯规”方法保证单元收敛及其对单元刚度阵的影响。并给出了区别基于Wilson不协调内插函数的三种非协调元Q_6、QM_6、QMM_6特征的简式。

杂交型椭球面网壳参数化设计及受力性能分析

杂交型椭球面网壳克服传统单一型椭球面和球面网壳随跨度S和环向区域份数K_n增加,结构顶点杆件数量增多而带来的杆件种类和尺度变化大等缺点,从而提高了结构的合理性,改善了结构的受力性能。文章根据杂交型椭球面网壳特点,采用APDL(Ansys Parametric Design Language)语言,研制了杂交型椭球面网壳参数化设计宏程序;以凯威特—肋环杂交椭球面网壳为例,应用ANSYS软件对其进行了受力性能分析。结果表明:同等工况下,凯威特—肋环杂交椭球面网壳顶点附近应力和位移均较小、且分布均匀,避免了单一网壳类型顶点附近应力集中现象,其受力性能优于单一类型凯威特、肋环型椭球面网壳;凯威特—肋环杂交椭球面网壳结构受力(2.35 N/m^2)后的最大位移和最不利应力随跨度的增加而逐渐增大,当跨度S_1≥110 m,K_n=6或K_n=8时最不利应力超过许用应力,工程中建议跨度上限为90~100 m。

中频热推弯管新工艺及其实验研究

本文介绍的中频热推弯管工艺是现有各种弯管加工工艺中最为经济、有效的一种。它采用中频感应加热,在牛角型芯棒上连续推制成形的方法,具有制件质量高、成本低、省料、省时的特点。作者在分析了大量实验数据的基础上,提出了中频热推弯管变形过程的四个假设,并据此对弯管成形过程进行了塑性流变分析。所得结论与实验吻合。这为我们正在进行的弯管受力分析及牛角芯棒外形优化设计,提供了有效的判据,并为热推弯管这一新型塑性加工工艺的理论研究奠定了基础。

等强度弯管成形工艺及工艺参数CAD系统

介绍了基于等壁厚弯管理论的中频热推弯管新工艺及新开发的中频热推弯管工艺参数CAD系统。该系统在实际生产中产生了明显的经济和社会效益。

内压弯管在多轴循环外力下的棘轮应变数值分析

弯管在流体压力、热载荷及振动载荷作用下,处于复杂应力状态,其棘轮应变分析很难通过解析计算的方法实现。本文利用有限元法对压力弯管进行多轴棘轮应变分析,采用基于Chaboche模型基础上的非线性随动强化定律,更新弹塑性有限元计算所采用的本构关系,通过一典型的弯管实例进行了数值分析,预测其棘轮应变,考察其塑性应变行为,为结构设计提供依据。

热推弯管成形过程材料本构模型

在热推弯管成形过程实验研究基础上，综合考虑加热温度、应变速率、变形程度、应力状态与含碳量等因素对碳钢弯管成形过程材料力学性能的影响，兼顾准确性和计算简单性建立了碳钢弯管成形过程材料本构模型。

Wilson非协调元构造机理研究

本文通过分析Wilson非协调元内自由度特性，给出了单元内自由度的定义和“均值法”计算公式。在此基础上，证明了Wilson非协调元与协调等参元的对应性，探讨了Wilson非协调元的构造机理。

中频热推弯管成形工艺及其CAD系统开发

介绍了作者关于中频热推弯管新工艺的研究成果及根据该成果研制的弯管工艺参数CAD系统。中频热推弯管工艺是现有各种弯管工艺中最为经济有效的一种。它采用中频感应加热 ,在牛角芯棒上连续推制成形的方法加工弯管 ,避免了传统弯管工艺成形时弯管凸边管壁受拉减薄。

牛角芯棒热推弯管成形过程受力变形特点

通过实验研究分析了牛角芯棒热推弯管成形过程瞬时应力、应变状态及其演化过程，阐明了弯管成形时的受力、变形特点，为牛角芯棒热推弯管成形过程塑性分析奠定了基础．

基于“求逆犯规”修正方法的三维八结点非协调等参元

本文提出的八结点六面体 Q_(MM6)单元是采用“求逆犯规”方法修正了 Taylor 教授等提出的二维非协调元 Q_M_6通过分片试验修正条件后,在文献[11]的基础上将其推广到三维等参元中得到的。该单元比 Taylor 教授等提出的 Q_(M6)单元计算量小且精度高。算例表明,Q_(MM6)单元对多种结构形式和载荷工况都有较好的适应性,在工程计算中有广泛的适用范围,特别是在梁板组合结构分析中具有特殊意义。将其推广到三维可变节点单元中(见文献[13])同样表现出良好的性能。

用于塑性大变形分析的非协调有限网格程序及其工程应用

基于平面非协调等参元理论和塑性大变形欧拉公式,给出一种适用于塑性大变形数值分析的非协调有限网格程序,并将其成功地应用于金属塑性大变形时的应力、应变场分析。

非协调可变结点Q_(MM6)单元的统一列式和收敛证明

本文给出了平面及三维可变结点 Q_(MM6)单元的统一列式和收敛证明。这样用同一单元函数编制的程序就可实现平面4至8或空间8至20之间不同结点变化的 Q_(MM6)单元计算。这为大型结构有限元分析程序设计带来很大方便。