薄壁铝型材挤压有限体积分步模拟

建立了铝型材挤压成形有限体积法分步模拟系统.研究了有限体积分步求解方法关键技术,实现了各分步有限体积模拟系统的数据传递和信息继承.在每一分步计算中,占用相对较少的计算机资源,可划分更为细致的有限体积网络.利用该方法成功地模拟了薄壁类铝型材挤压成形过程,并对成形中应力、应变及温度场分布的演化进行了分析.研究结果表明,有限体积分步法是模拟薄壁类铝型材挤压成形过程的有效方法.

薄壁门窗型材挤压的有限体积分步模拟

研究了有限体积分步求解方法,实现了各分步有限体积模拟系统的数据传递和信息继承。针对薄壁门窗型材制品壁薄且纵向尺寸大的特点,采用了有限体积分步模拟方法对其挤压成形进行了模拟,并与有限元模拟、有限体积一步模拟进行了对比。结果表明:1)有限元模拟往往会因为网格重划分问题造成模拟结果严重失真;2)有限体积法一步模拟又对计算机资源有较高要求,往往会因为内存不足造成计算无法进行下去;3)有限体积分步模拟方法模拟精度最高,可以很好地解决大尺寸薄壁型材制品挤压成形的数值模拟问题。

铝型材挤压有限元和有限体积对比模拟

研究了有限元法 ( FEM)和有限体积法 ( FVM)模拟金属塑性成形的基本理论和求解方法 .针对铝合金门窗型材制品截面形状十分复杂、壁薄而成形坯料厚的具体特点 ,分别采用 FEM和FVM对其挤压成形过程进行了对比模拟 .结果表明 ,FEM计算效率高 ,但在模拟终成形阶段时 ,由于频繁的网格再划分 ,造成模拟结果严重失真 ;FVM避免了网格再划分问题 ,模拟精度高 ,但计算时间长 .提出了采用 FEM模拟铝型材挤压预成形 ,FVM模拟终成形的复合模拟方法 。

有限体积法仿真金属塑性成形的关键技术

基于有限体积基本原理 ,对有限体积法模拟金属塑性成形中初始边值条件的生成、材料变形行为的动态跟踪描述、动态边界条件的处理等技术进行了详细的研究 .探讨了有限体积网格体系的建立、模具及工件几何外形的描述、初始速度边界条件的获取以及摩擦边界条件的施加等问题 ,提出了表述变形体物理场量和跟踪描述变形体边界的技术路线 ,同时给出了选取时间加载步长以及处理动态接触约束条件的技术处理方法 .从而有效地解决了有限体积法仿真金属塑性成形的关键技术问题 .

伞齿轮精密成形模具变形的数值模拟分析

精密成形时模具变形是影响锻件尺寸精度的重要因素。本文采用数值模拟的方法 ,以伞齿轮精密成形工艺为对象 ,研究了在预应力状态和工作状态两种不同情况下模具变形对齿轮齿面精密的影响 ,获得了定量分析的结果。

直齿圆柱齿轮精锻工艺锻靠阶段的上限分析

本文利用上限法， 由有实验依据的上限流动模型， 建立了直齿圆柱齿轮精锻工艺锻靠阶段的动可容速度场， 获得了与实验结果吻合较好的上限解， 并利用该上限解分析了精锻时冲头直径、摩擦条件、凹模型式等因素对变形力的影响。研究结果表明： 采用活动凹模和终锻时开式模锻的精锻工艺方案，所需的单位流动压力约为屈服应力σｓ 的８７５ 倍；在齿根飞边区与上模或活动凹模间的摩擦磨损最严重； 改善模具的润滑条件， 可大幅度地降低变形力。

基于响应面法的连杆中心质量研究

针对连杆毛坯杆部中心孔洞缺陷的问题,基于MATLAB平台,应用响应面法对模具结构参数进行了优化设计。首先利用中心复合设计抽取样本,然后对所得的数据进行数值模拟,作为响应面法训练的输入信号。以此来建立第一主应力为优化目标的响应面模型,并得到各参数组合的最优值。结果表明,第一主应力的误差在6%以内,验证了其响应面法的可靠性。

ZG35CrMoRE曲轴断裂原因分析

材质为ZG35CrMoRE的空心曲轴铸件,在装配使用1年后发生断裂,为了分析造成断裂的原因,进行了低倍、高倍、断口等一系列理化试验。结果表明,曲轴断裂的原因是该空心曲轴的轴承部位即轴颈的堆焊和局部二次补焊造成的初始焊接裂纹,在偏心载荷低周高应力作用下引发为疲劳断裂。