基于比例边界有限元的结构强度分析方法研究

航天结构经历复杂严酷的载荷环境,且诸多大传载关键结构存在小尺寸倒角。为有效处理航天结构小尺寸倒角强度评估问题,提高结构应力应变求解精度和计算效率。本文基于比例边界有限元方法对典型小尺寸倒角的航天结构边界进行离散,构建强度计算模型,针对典型结构不同倒角尺寸开展强度分析,得到不同尺寸倒角对局部应力的影响规律,给出局部区域的应力分布,并与光测试验和常规有限元分析结果进行对比。结果表明,与常规有限元方法相比,比例边界有限元方法可以有效减少计算自由度,提高计算效率和计算精度,由于其半解析的特点,可以方便的得到内部域的应力场,为小尺寸倒角航天结构强度评估、寿命预测及优化设计提供有效的分析手段。

不同型砧下大型轴类锻件倒棱滚圆过程的数值模拟研究

根据大型轴类锻件的锻造特点,针对平砧、90°V砧和120°V砧分别确立了每种型砧下大锻件的倒棱滚圆锻造工艺,并运用Deform软件对多工步锻造过程进行数值模拟,得到了不同型砧下大锻件倒棱滚圆成形后的尺寸精度和锻件内部应力应变状态。模拟结果表明,运用120°V砧倒棱滚圆可以得到成形质量和力学性能最佳的大型轴类锻件。

轴类零件倒角处尺寸对比测量的检具设计

以套筒零件为例,分析了轴类零件倒角处尺寸的被测要素,利用与标准件进行对比测量的方法,间接测量了零件倒角位置的尺寸,解决了轴类零件倒角处尺寸常规方法无法测量的问题,实现了轴类零件倒角处尺寸对比测量的检具设计。

立式V形砂轮自动玻璃磨边机倒角控制算法研究

为解决立式V形砂轮自动玻璃磨边机倒角尺寸控制问题,针对磨边机及其瓷轮机构的工作原理,建立了玻璃倒角尺寸算法模型,并用Matlab进行仿真分析,发现并非在位移传感器的整个线性范围内,而是在其中的倒角控制有效线性范围[S0,S1]内,倒角大小与传感器感应距离具有良好的线性关系,玻璃加工后倒角的实际测量值与理论计算值的误差小于4%,并给出了S0,S1的计算公式。提出了对刀时将传感器感应距离设定为[S0,S1]中间值的新方法,不仅可使玻璃倒角大小满足中空玻璃生产规程的要求,而且有利于实现砂轮吃刀量的伺服调整,使倒角尺寸均匀一致。

不同型砧下列车轴锻件数值模拟研究

车轴倒棱滚圆过程中,合理的砧型结构对于保证锻件质量有重要作用。本文以DEFORM软件为平台,分别利用圆弧砧、平砧两种砧型对方坯倒棱滚圆进行三维数值模拟,比较两种砧型下火车轴倒棱滚圆成形后的尺寸精度和锻件内部应力应变状态;模拟结果表明:圆弧砧倒棱过程中,压下率大于10%后,心部压应力逐渐增大,平砧心部拉应力一直存在;滚圆结束后采用圆弧砧的锻件心部等效应变大于平砧33.3%;从滚圆精度方面分析,圆弧砧滚圆后圆周上测试点方差小于平砧测试点方差,并且平砧滚圆后的锻件平均直径大于理想值1%。说明圆弧砧倒棱滚圆可以得到成形质量和力学性能、精度最佳的火车轴。

大方坯连铸角部纵裂纹缺陷控制技术研究

针对高碳钢倒角裂纹及凸包缺陷是由于结晶器内凝固坯壳传热控制不当造成,进行了结晶器倒角参数和保护渣性能优化设计。实验结果表明,采用倒角为10 mm×45°的等边直角,以及低粘度和低熔点的改进型结晶器保护渣,有利于结晶器与铸坯凝固坯间的传热控制和润滑,消除了角部裂纹缺陷,大幅降低了凸包缺陷,生产的重轨钢角部缺陷比例由改进前的2.74%降低至0.32%,角部缺陷的危害程度和风险得到良好控制,同时降低了结晶器使用成本。

一种高效柔性倒棱进给机构的设计

棒材砂轮倒棱机输送机构目前均采用螺旋进给机构,但螺旋进给机构在大规格棒材生产中存在螺旋辊不同步,造成圆钢进给速度不均匀,影响倒棱质量的缺点。为此,设计了一种高效柔性进给机构,该机构传动机构简单,应用变频调速技术,匹配棒材进给、横移、旋转三个工艺动作,达到设备造价低,工作可靠、维护简单、提高生产效率的目的,实现了高质量倒棱的连续生产。

机械加工零件倒角与倒圆的简便取值法

本文试探对倒圆与倒角的标准数据(或推荐值),进行数理统计,从中建立起变量之间的数学表达式(即经验公式),以求在设计制图中简便取值,方便作图提高工作效率.即使对标准中未给出的数据,还可以进行科学地预测或估算.

超大型设备现场组焊的质量控制

以某乙烯工程乙烯装置中的汽油分馏塔为例,介绍了超大型设备现场预制及组焊过程中的质量控制方法。通过对斜切向超大接管开孔进行二次放样,并采用合理的接管组焊及裙座组焊工艺和加固措施等,使塔器的关键尺寸得到有效控制。

基于修改整形模倒圆角R值的段差优化方法

基于现场实践,通过修改整形模倒圆角R值的方法来改变冲压件的主要关联尺寸,逐步修整段差值并最终使段差值符合公差要求,以满足整车质量要求。同时依据现场实践成果数据,逆向研究倒圆角R值与段差值之间的关系,并归纳总结出段差值超标的最佳改进方法和正确方向。

试析不同Ra值的轴件的数控加工工艺方案

左端面带倒角的阶梯小轴,加工中应根据左端面的表面粗糙度的不同,安排不同的加工方案,以达到既保证加工精度又不影响加工效率的效果。

轴类大锻件倒棱滚圆后内部质量及尺寸精度研究

轴类大锻件的锻造过程分为压方、拔长和倒棱滚圆三大步骤。为制定准确的倒棱滚圆工艺参数以提高锻件质量并指导实际生产,应用有限元软件Deform-3D建立相应的分析模型,对倒棱滚圆过程进行模拟。从锻件的尺寸精度和锻件内部应力应变状态两个方面对比分析了平砧、90°V型砧和120°V型砧3种工艺方法。模拟结果表明,运用120°V型砧倒棱滚圆可以得到质量更佳的轴类大锻件。