A HYBRID FEM ALGORTHM FOR FLUID FLOW IN A VISCO-ELASTIC PIPE

A variational principle of hybrid FEM is proposed to solve the flow in a visco-elaslic pipe. As an example, the influence of an axisymmetrical stenosis on an artery vibrating flow with a single frequency is calculated.

边界面模型在MARC中的开发实现及应用

介绍了一个简化的边界面动本构模型及其在通用有限元软件MARC中开发实现的技术。通过对循环单剪试验的模拟验证了程序的可靠性和模型的表现。基于所添加的边界面模型,对一均质场地进行了非线性动力反应分析,并和等效线性动力反应分析的结果进行了对比,表明了模型和分析方法的有效性。最后以一理想土坝为例说明了用所添加的本构模型进行土石坝非线性动力反应分析的方法,并给出了相应的结果。

基于MARC系统的V型砧角度优化

针对目前塑性加工参数优化研究中,有限元分析方法效率低,可靠性差,通用性不强等现状,将国际上著名的大型通用非线性有限元软件MARC与先进的非线性约束优化问题的解法——改进的约束变尺度算法相结合,开发了一个可用于塑性加工参数优化的软件,并应用于轴类大锻件拔长工艺的V型砧形状角度优化.优化结果与实验结果吻合较好,证明了该系统的可靠性.它还表明改进的约束变尺度算法具有较高的计算效率,可以搜索到工程全局最优解.文中所提出的曲线V型砧对圆形坯料具有较好的孔洞闭合效果.本系统的开发为塑性加工参数优化的研究开辟了一个新思路.

基于Marc的风力发电机主轴动力学特性研究

本文根据振动理论建立了某型风力发电机主轴的振动方程。针对轴承弹性支撑对主轴固有频率影响的问题,建立了两种有限元模型,运用Marc有限元软件进行模态分析,并对计算结果做了对比。通过对比得出,考虑轴承弹性支撑方案计算出来的各阶固有频率值均有降低,说明轴承的弹性支撑对主轴固有频率有着较大的影响。这为以后进行进一步动力学研究提供了依据。

应用MARC进行三维热力耦合过程模拟中的若干问题

本文以实心圆管坯二辊斜轧穿孔为例论述了采用大型非线性有限元分析软件MARC模拟热力耦合过程中碰到的若干问题及其解决方法。重点在于解决三维模型建立、边界条件、接触定义等方面遇到的实际问题 。

大圆坯连铸带液芯矫直过程的应力、应变有限元模拟

应用Marc有限元软件对圆坯连铸的连续矫直变形过程进行模拟。以马鞍山钢铁公司大圆坯连铸机为原型,考虑铸坯与辊子的接触状态,建立了圆坯矫直变形模型;模拟分析了大圆坯连铸带液芯矫直过程中坯壳的应力、应变,得到了铸坯在矫直过程中的变形规律,可为铸机矫直工艺及设备设计提供参考依据,从而进一步优化铸坯的矫直变形,以提高圆坯的内部质量和表面质量。

活塞在温度和机械载荷作用下的应力和变形的有限元分析

应用 Marc有限元分析软件 ,采用 3维有限元法计算柴油机活塞在温度和机械载荷作用下的应力和变形分布情况 ,并在此基础上确定活塞失效的主要位置 。

柔性基础下复合地基的数值分析

运用 MARC软件 ,对柔性基础下复合地基的受力与变形性状进行了弹塑性有限元分析 ,探讨了地基土体、桩体及上部荷载各参数对复合地基性状的影响 ,并与室内模型试验结果进行比较 ,找出了影响柔性基础下复合地基受力与变形性状的因素及其影响程度。

油底壳成形过程数值模拟的优化建模研究

在金属成形过程中 ,采用有限元方法可以降低模具设计过程中的费用 ,减少试错过程的消耗。该文采本用有限元软件MARC研究了有限元建模中的几个关键参数 ,如材料模型、网格划分方法、单元类型、摩擦系数对成形件壁厚的影响。研究发现 ,模拟结果与实验结果具有较好的一致性 ,模拟与实验间的偏差是由于简化了模具与工件间的接触条件。通过有限元分析得到了一个优化的模型 ,该模型为建模过程提供了一个更加精确的解决方法 。

岩石巴西圆盘试验中的空间拉应力分布

指出目前人们使用了40多年的岩石巴西圆盘试验拉伸强度公式来自二维弹性力学解答,该公式不适用于实际情况所对应的三维弹性力学问题。为了得到三维条件下试样内部的应力分布规律,采用三维有限元分析软件Marc对试样进行了弹性受力分析,结果表明,试样横截面上的拉应力分布规律与二维条件下的情况相类似,但横截面上的应力值沿试样厚度方向是有变化的,越靠近两端面,水平拉应力越大。分析发现,对于高径比为1、泊松比为0.25的巴西圆盘试样,按二维公式计算的抗拉强度比真实值小23.3%。

冷轧带钢边部减薄及其影响因素分析

冷轧带钢生产中普遍存在的边部减薄现象,直接影响切边量大小,降低了成材率。为了减小边部减薄,对其形成机理进行了详细论述,并利用非线性有限元软件MARC,建立了模拟四辊冷轧机轧制过程的弹塑性有限元仿真模型。将轧制力模拟结果与实测值对比表明该模型是精确可靠的。利用此模型,系统分析了压下率、摩擦因数以及带钢入口厚度、入口宽度等因素对边部减薄的影响规律。分析结果表明,随着压下率、摩擦因数、带钢入口厚度的增大,边部减薄随之加剧,随着带钢入口宽度的增大,边部减薄先增大后减小。

咬入角对板材热轧成形影响的有限元模拟

咬入角是影响坯料能否正常被轧辊咬入并轧制出优质板材的重要因素。采用有限元分析软件MSC.Marc模拟了四辊可逆式轧机进行板材热轧的过程,分析了不同情况下咬入角对轧制力、应变场、应力场分布的影响,并反映了轧制过程中的塑性变形规律。结果表明,模拟结果与实际相符,且在合理的角度范围内,改变压下量时19.87°的咬入角和改变半径时18.1°的咬入角应力应变分布比较均匀,板材成形质量较好。

钢管定减径过程有限元模拟的若干问题处理

论述了采用大型非线性有限元分析软件Marc模拟钢管定减径热轧过程中碰到的若干问题及其解决方法。重点在于解决模型的建立与简化、边界条件的定义、温度场的参数设定、接触定义等方面遇到的实际问题,为研究同类问题提供参考。

冷轧带钢边部减薄影响因素的分析

针对冷轧带钢生产中普遍存在的边部减薄直接影响切边量大小、降低成材率,分析其形成机理,利用非线性有限元软件Marc,建立了模拟四辊冷轧机轧制过程的弹塑性有限元仿真模型。对比轧制力模拟结果与实测值,表明该模型是精确可靠的。并利用此模型,分析了压下率、摩擦系数以及带钢入口厚度、入口宽度等因素对边部减薄的影响规律,随着压下率、摩擦系数、带钢入口厚度的增大,边部减薄随之加剧;随着带钢入口宽度的增大,边部减薄先增大后减小。

摆动辗压成形过程有限元模拟

利用MARC有限元软件对摆动辗压成形过程进行数值模拟,从而了解摆辗过程中摆辗件应力应变场以及接触表面区域的压力分布和金属流动情况。

钢管压力矫直模型有限元分析计算

采用MARC有限元分析方法建立了钢管压力矫直计算模型,应用该模型进行矫直力的计算,解决有限元计算方法在自动矫直机中的应用问题。实例计算表明:该方法与理论计算吻合良好,证实了方法的实用性,为矫直设备向数控化和柔性化发展提供了参考。

斜辊矫直大口径薄壁铜管断面畸变的仿真分析

现有的铜管矫直理论在求解压下量时未考虑断面畸变现象,当直径与壁厚的比例增大时,无法取得理想的矫直效果。文章应用有限元分析软件MSC.Mrac建立了大口径薄壁铜管斜辊矫直时的有限元仿真模型,研究分析了典型规格大口径薄壁铜管矫直时的断面畸变、主要影响因素和影响规律。结果表明,薄壁铜管矫直时,断面畸变主要是中间矫直辊与铜管接触面处的扁化,其对矫直压下量设定的影响不可忽略;而影响铜管扁化的主要因素为矫直压力、辊距和矫直辊倾斜角等,三者的影响规律均为相应参数的二次函数形式。给出了典型规格薄壁铜管矫直扁化量回归公式。在实际矫直时,实际设定压下量应为理论压下量与铜管扁化量之和,矫直效果理想。

软土地基上联合基础的流变效应研究

文章运用Marc软件中的广义Kelvin粘弹性模型对连梁式联合基础在竖向荷载作用下地基的沉降和应力进行三维模拟和计算,得出粘弹性地基的沉降与应力随时间变化的结论。

TC4钛合金切削温度的仿真与试验研究

基于Marc建立了YG8硬质合金刀具切削TC4钛合金时的正交切削仿真模型,通过人工热电偶法测得的切削温度对仿真模型的切削温度进行了验证,并研究了该模型刀尖最高切削温度与切削速度的关系。研究结果表明:切削速度在105 m/min以下时仿真得到的切削温度结果与试验温度结果相差小于10%,仿真模型可靠性较高,可用于TC4钛合金切削温度的研究。切削速度超过75 m/min时刀尖最高切削温度可达900℃以上,YG8硬质合金刀具不适合使用75 m/min以上的切削速度加工TC4钛合金。

内螺纹铜管滚珠旋压成形有限元分析

根据金属塑性成形原理和滚珠旋压成形的工艺特点,利用MSC.Mentat/Marc软件建立了内螺纹铜管滚珠旋压工艺的三维弹塑性非线性有限元模型。模拟了管坯从开始接触到变形稳定阶段内螺纹铜管的成形过程,探讨了铜管成形过程金属流动的位移规律及应变分布。