考虑各向异性的回转曲面件蠕变时效成形数值模拟与实验

针对铝锂合金回转曲面件蠕变时效成形各向异性问题,开展了基于Barlat91屈服各向异性准则和蠕变各向异性本构模型的回转曲面件蠕变时效成形数值模拟与实验研究。仿真结果表明,构件加载阶段发生塑性变形,呈现出■的塑变各向异性现象;考虑蠕变各向异性行为的构件的蠕变应变分布发生明显改变。进一步通过开展回转曲面件蠕变时效成形实验发现,所建立的蠕变各向异性模型对厚度变化、残余应力分布预测准确;相对于各向同性模型,型面精度的整体预测偏差减小9.3%,焊接边预测偏差减小91.5%,证明了所建铝锂合金蠕变时效各向异性本构模型的准确性和实际应用价值。

非轴对称复杂曲面回转件虚拟动平衡设计方法及试验

针对非轴对称复杂曲面回转件的几何结构所引起的动不平衡问题,提出了一种虚拟动平衡设计方法,将整个系统简化为单个刚体旋转模型,根据平行轴定理推导出质径积的表达式,并针对相位滞后问题提出了采用正反转求相位补偿量的方法。建立了虚拟动平衡仿真平台,以环面蜗杆这类复杂曲面回转件为例进行仿真分析,获取待测点在稳定周期内沿X轴方向的振动幅值,结果表明:选取的两个平衡平面上均存在大小不等的不平衡质量,分别为11.8g和14.7g,通过相位补偿得到两个不平衡质量所对应的准确相位角分别为133.2°和93.6°,平衡后的振动幅值分别下降了97.5%和93%,平衡效果明显。最后,进行了实际的动平衡实验,测定得到初始的不平衡质量分别为13.66g和15.21g,相位角分别为131°和95°,和理论计算值相比,不平衡质量的最大误差为1.86g,相位角的最大误差为2.2°;实际的平衡结果显示,左右两侧的剩余不平衡质量分别为1.33g和0.18g,不平衡量分别下降了90.3%和98.8%,进一步验证了理论模型及虚拟动平衡方法的正确性。