变壁厚矩形水池有限元分析及经济性研究

对于平面尺寸很大、池壁为竖向单向受力的钢筋混凝土矩形水池,工程设计一般对池壁采用变壁厚以达到节约造价的目的。依据工程实例通过对多个变壁厚矩形水池模型进行有限元分析,总结变壁厚池壁的内力特点。对变壁厚矩形水池进行经济性分析,总结矩形水池通过采用变壁厚降低造价的使用条件。

变壁厚镁合金异型板变形均匀性优化设计

通过调控成形参数及结构参数能显著提升变壁厚异型板变形均匀性,保证构件在各方向的力学性能。以异型板的两个分流孔的直径、挤压成形用坯料厚度、成形温度与成形速度为设计变量,建立基于洛伦兹曲线与基尼系数的应变、晶粒尺寸及损伤值的目标函数,并结合成形载荷,建立多目标优化模型进行变形均匀性评估。结果表明:基于层次分析法得到了各因素相对合理成形工艺参数的权重及最优成形参数。试验验证表明,板挤压件成形饱满,显微组织均匀,且力学性能各向异性明显消除。显微组织调控后合金的力学性能均匀性提升,零件整体成形的变形均匀性与显微组织多指标调控有关。

国产CT130变壁厚连续管性能及现场应用

为了进一步推广国产CT130变壁厚连续管产品,促进国产CT130变壁厚连续管的应用,对规格为Φ50.8 mm×(4.44~4.80)mm国产CT130变壁厚连续管不同壁厚处的微观组织及力学性能进行分析检测。结果表明,国产CT130变壁厚连续管不同壁厚组织以细晶板状铁素体+粒状贝氏体+珠光体为主,且母材与焊缝组织的性能基本一致,平均屈服强度均超过980 MPa,平均抗拉强度均超过980 MPa,硬度为306HV_(1.0)~366HV_(1.0),抗内压强度为176.4 MPa,抗外压强度为223.3 MPa;同时,当内压为34.47 MPa时,其疲劳寿命均值为219次,表现出良好的抗挤毁性能。从而说明国产CT130变壁厚连续管的各项性能均满API SPEC 5ST标准要求。

变壁厚涡轮叶片参数化设计

提出管道交线投影法的中弧线算法,通过圆形管道创建、管道求交和交线投影来计算中弧线.基于中弧线提出涡轮叶片变壁厚算法,通过定义每条截面线上壁厚标志点处的壁厚参数来定义壁厚,将壁厚设计变量从数十个减少至6个,便于参数化设计和优化设计;根据壁厚定义公式,可以设计工程中常见的4种壁厚分布的叶片.最后开发了变壁厚涡轮叶片参数化设计系统,给出设计实例.

变壁厚药型罩对爆轰波对撞EFP成型影响的数值模拟研究

基于线性装药结构,在两端面顶部棱线中点同时起爆方式下,相向而行的爆轰波在装药对称面发生对撞,产生更高的爆轰压力作用于中部的药型罩上,使药型罩中形成有利于沿中线闭合的速度梯度,最终形成高速EFP。利用非线性动力学分析软件AUTODYN-3D,设计中间厚两边薄的变壁厚药型罩,边缘壁厚为0.5 mm、罩顶壁厚在1.4~2.4 mm内的6种结构,研究其EFP成型状态和各项性能参数,通过对比分析得出罩顶壁厚在1.6~2.0 mm之间侵彻体成型效果好,侵彻能力强。从而对新型高效毁伤战斗部的设计提供指导意义。

旋轮参数对大型变壁厚椭圆封头强力旋压成形的影响

旋轮是大型变壁厚椭圆封头强力旋压加工过程中的关键工艺装备之一,对封头零件的成形精度和成形质量起着至关重要的作用。研究旋轮参数对成形过程的影响,可为相关成形参数的确定和优化设计提供理论依据。文章基于ABAQUS/Explicit建立的三维有限元模型,获得了旋轮进给比、旋轮圆角半径和旋轮安装角对该成形过程中的不贴模度、圆度及壁厚的影响规律。结果表明,增大旋轮进给比、选择合适的旋轮圆角半径或旋轮安装角,有利于封头的不贴模度和圆度的改善;减小旋轮进给比、减小旋轮圆角半径、增加旋轮安装角,均可改善凸缘变形状态,甚至可以消除扩径及材料隆起等缺陷,从而使封头壁厚分布更加均匀。

基于离散数据点的变壁厚叶身参数化设计

在原始截面离散数据点的基础上,给出了面向工程实际的中弧线几何造型方法和基于离散数据点的内形曲线参数化方法;深入分析了UG(Unigraphic)系统参数化造型的实质;给出了可行的参数化方案;结合面向对象的思想和创成式的建模方式,实现了变壁厚叶身参数化设计.该模块基于UG/OpenAPI接口,采用即时记录数据点和标记回溯点的方式,在交互中可以实时动态修改,达到"所见即所得"的效果,并在实际应用中得到有效验证.

变壁厚涡轮冷却叶片参数化造型设计

提出了一种基于函数解析的变壁厚涡轮冷却叶片参数化设计方法。根据叶片外型线上定义的若干参数点,采用三次样条插值方法得到叶片壁面厚度分布函数,再通过计算得到冷却通道型线上离散数据点,在CAD平台下建立了变壁厚涡轮冷却叶片参数化模型。为实现涡轮冷却叶片的自动设计优化和多学科设计优化,获得更佳的叶片设计方案奠定了基础。

变壁厚筒形件辊挤成形数值模拟分析

筒形件的辊挤成形工艺是一种用小锻造设备成形变壁厚筒形锻件的塑性加工新技术。采用热力耦合刚塑性有限元软件Deform-3D对辊挤成形进行了数值模拟,分析了辊挤过程中辊轮受力的变化规律,研究了飞边的形成以及辊挤件口部形貌对成形质量的影响。结果能为筒形件辊挤成形工艺的制定提供参考。

超高强度CT110变壁厚连续管在页岩气开发中的应用

文中开发了屈服强度大于758 MPa,抗拉强度大于793 MPa,管柱硬度小于301HV_(0.5),管柱外径不变,壁厚沿长度方向逐渐均匀变化的超高强度CT110变壁厚连续管,管柱各项性能指标均满足标准要求。CT110变壁厚连续管已在页岩气井开采作业中得到应用,结果表明:该管柱具有下入深度长,抗内、外压高,作业疲劳寿命长等性能优势,满足页岩气井施工设计和作业要求。

基于点匹配的变壁厚CAD模型中间面生成

提出一种针对变壁厚模型的中间面生成方法。该方法包括运用基于样条链(环)的CAD模型过渡特征识别与抑制算法对初始CAD模型(B-Rep模型)的预处理、pair对生成以及基于等(变)壁厚模型的中间面生成算法。鉴于目前变壁厚模型处理中主要针对只有变壁厚平面pair对的变壁厚模型,研究了包含样条曲面变壁厚等各种情况,提出了基于surface点匹配和基于face点匹配的变壁厚模型中间面生成算法。模型测试结果表明所提出的算法具有较好普适性。

变壁厚筒体超声检测技术研究

针对变壁厚筒体内部缺陷特征,提出了超声板波检测方法,设计了在线检测系统,对缺陷数据进行了分析和处理,批量实验证明,这种方法适合于大批量筒体的在线无损检测。

旋压成形变壁厚双锥角锥形件的方法

应用同步旋压法强力旋压偏离正弦律一定范围的变壁厚双锥角锥形件 ,提出直接采用板料经二次强力旋压 ,加工成形变壁厚双锥角锥形件的方法。同时给出了考虑偏离正弦律强力旋压等壁厚和变壁厚锥形件毛坯的设计模型。

线性变壁厚药型罩形成射流的数值模拟

采用有限元程序对顶部薄、底部厚的变壁厚药型罩爆破形成聚能射流的过程进行二维仿真模拟。以罩壁的变化率为特征,讨论了线性变化率为0.78%-7.83%的8种药型罩爆破形成射流的形态和射流形态参数的变化,并与等壁厚药型罩爆破形成的射流进行了对比。结果表明,罩壁的变化率对射流的形状、长度和断裂时间均有较明显的影响;对于本文所采用的装药结构而言,变化率在2%左右的线性变壁厚药型罩爆破效果最佳,并优于同等装药条件下线性等壁厚药型罩的爆破效果。

变壁厚筒形构件辊挤成形过程数值模拟

为解决变壁厚筒体构件制造过程材料利用率低、机加工时长等问题,提出一种辊挤成形工艺。该工艺通过3个被动旋转辊轮的辊压作用实现坯料的塑性变形。借助Deform-3D软件建立变壁厚筒形构件辊挤成形热力耦合刚黏塑性有限元模型,对辊挤过程进行数值模拟,获得了辊挤过程中载荷-行程曲线、等效应力与应变场以及温度场的分布规律。研究了工艺参数对成形构件变形均匀性的影响。结果表明:工件变形的不均匀性随着辊挤速度和摩擦因数的增大而增大,随变形温度的升高而减小。

内部爆炸加载下变壁厚壳体破片的宏观与金相分析

为优化变壁厚结构战斗部破片形态以提高毁伤威力,通过砂箱静爆法回收了壳体生成的自然破片,观察分析了破片形态和断裂模式,并采用扫描电子显微镜对典型破片进行了金相分析,得到了破片质量分布和金相图片。结果表明,从小端起爆时壳体发生拉剪混合断裂的范围明显比大端起爆时小;大锥角壳体典型破片靠近端面部分的厚度方向中部存在微裂纹和孔洞,随着厚度减小逐渐消失。变壁厚壳体通过调整结构和起爆端位置可控制破片的大小和形状。

谐波沉降下变壁厚钢储罐的受力性能

建造在软土地基上的大型钢储罐易产生沉降变形,其中罐周不均匀沉降对储罐结构的影响最为不利.对罐周谐波沉降下的变壁厚浮顶型钢储罐进行有限元参数分析,讨论变壁厚储罐的主要几何参数(包括壁厚变化参数、抗风环梁相对刚度、径厚比和高径比)对储罐结构变形、应力的影响,并比较分析谐波沉降下变壁厚储罐与等壁厚储罐的受力性能.

全张式变壁厚卷弧翼的动力学特性研究

对全张式变壁厚卷弧翼的动力学特性进行了分析与研究。并通过对某火箭弹的飞行试验验证了设计结果的合理性和可行性。为此可对同类产品的飞行稳定性设计提供一定的参考依据。

关于变壁厚涡旋压缩机的开发和研究

关于变壁厚涡旋压缩机的开发和研究司玉宝屈宗长畅云峰王迪生安交通大学压缩机工程研究中心摘要：通过采用通用型线控制方程对原有的涡旋压缩机的部分型线进行合理改进，用高次曲线来达到变壁厚的效果，提出了变壁厚涡旋压缩机的概念。建立了相应的热力学模型，并对变壁厚...

变壁厚锥形件强力旋压过程有限元力学模型的建立

介绍了变壁厚锥形件旋压过程数值模拟的有限元力学模型建立的方法和步骤,以及分析了在建立力学模型时要处理的一些问题。