基于数值模拟的管材平面弯曲成形几何加工精度规律

目的建立高精度的有限元仿真模型可以有效地指导实际加工生产,在减少实验成本及结构件制造开发周期的同时提高成形效率。提高数值模拟中金属管材平面弯曲成形的几何加工精度,同时探究关键工艺参数对几何精度的影响规律,确定最佳工艺参数组合。方法以管材平面弯曲成形构件为研究对象,建立了基于自由弯曲技术的管材弯曲成形有限元仿真模型,并通过实际加工实验验证了仿真精度,随后针对仿真模型的几何误差进行了参数补偿。将使用较高精度的仿真模型模拟得到的数据作为数据来源,研究关键工艺参数对仿真成形几何精度的影响机制,采用熵值法确定最佳工艺参数组合。结果通过实际成形实验对比分析,在不同成形条件下,有限元仿真结果与实际加工结果高度吻合,两者之间的加工误差不超过2%,针对规格为32 mm×2 mm的20号碳钢管材,当轴向推进速度为5 mm/s,管材与弯曲模间隙值为0.25 mm时加工精度最高。结论优化改进后的有限元仿真模型具有较高的几何成形精度,可有效指导实际成形工艺参数的优化工作。

平面弯曲弹复理论及其工程应用研究进展

弯曲回弹是一种普遍的金属成形现象。随着材料加工技术的飞速发展以及产品制造业竞争的日趋激烈,对弯曲回弹的准确预测和精确控制成为亟需解决的关键问题。本文总结了燕山大学赵军课题组近几年关于平面弯曲弹复问题的研究工作,主要包括平面弯曲弹复方程、纯弯曲三定理及其在扩径矫圆、缩颈矫圆、过弯矫圆、大型管件矫直、型材拉弯、型钢多辊矫直和对称式三辊矫圆等方面的工程应用。这些研究成果不仅进一步丰富了经典弹塑性弯曲理论,也为工程中平面弯曲回弹问题的准确预测提供了理论依据。

成任意角度连接的两块平板转角处阻振质量对平面弯曲波传递的影响分析

运用波分析法对于成任意角度连接的两块平板转角处的振动能量传递问题进行了理论分析,目的在于探讨附加在转角处的阻振质量对结构波传递的阻挡作用。通过引入两个局部坐标系及6个新的无量纲数,不仅简化了理论公式的推导,而且将透射及反射系数与模型的特征阻抗直接联系起来,揭示了这些参数的物理意义。本文同时还进行了简化模型实验,测试所得的插入损失与按照理论公式进行数值计算的结果进行比较,变化趋势一致。研究表明,转角处的阻振质量对于平面弯曲波透射所起的作用类似于一个“低通滤波器”,“阻带”区插入损失的量值主要取决于阻振质量的质量大小,而“阻带”宽度则取决于其转动惯量。

考虑平面外弯曲的锚链磨损腐蚀联合作用分析

系泊钢链环位于导缆孔处,由于浮式平台的牵连运动,致使其经常受到平面外弯曲载荷作用,从而可能产生损伤。以R4级124 mm直径无档钢链环为对象建立有限元模型,基于Archard磨损理论,计算系泊链环的磨损量,结合均匀腐蚀速率模型,对钢链环长期遭受海洋环境中腐蚀和磨损共同作用进行研究与分析,对比不同平面外弯曲角度载荷下的应力变化与接触特性。研究结果表明:平面外弯曲应力使得系泊钢链环肩部区域两侧应力分布规律发生变化,而磨损和腐蚀联合作用使得链环的最大应力位置从接触区域转移到肩部区域,考虑平面外弯曲应力对于系泊钢链环的应力分布变化规律具有重要影响。

改进型平面弯曲内嵌式形状记忆合金电机的设计与优化

现有平面弯曲ESMAA内嵌单丝,冷却过程不可控,响应速度慢;由于SMA电阻与温度的非线性关系,基于SMA丝电阻反馈实施电机位置控制时,控制精度较低。因此,文中改进了电机结构。将两根SMA丝平行弹性棒轴线嵌入,其中回复丝与棒轴线重合,记忆为“U”形,恢复丝偏心嵌入,记忆为直线态;在电机弯曲方向的适宜位置配置互补应变片,直接检测位置信息。同时,通过连续、共初始及共极限约束实时调整马氏体份数系数,研究电机的主、次迟滞现象,构建用于电机优化和控制设计的分析模型。对长度为60mm电机的结构参数进行了设计,得到棒半径、丝半径、丝可回复曲率与偏心矩的优化值。对优化后的样机进行了实验研究,验证了改进型结构的优良性能。

平面弯曲载荷作用下试件断面形状对疲劳寿命预测的影响

试图用应力—应变幅值关系式预测材料在平面弯曲负载条件下，不同断面形状试件的疲劳寿命。该关系式σ＝１．７３σｂεｐ０．１６为循环轴向拉压碳素结构钢的经验关系式［１］。由于平面弯曲负载下试件断面存在应力梯度，而拉压负载时试件断面无应力梯度变化，两负载下相同试件断面有相同的表面真应力σＲ，用力学方法可以推导平面弯曲负载条件下不同断面形状试件表面真应力σＲ和名义应力σ的关系，并换算出该名义应力同试件表面应变的关系，最后用这一关系预测了不同试件断面形状的疲劳寿命。

平面弯曲内嵌式形状记忆合金电机的位置控制系统研究

SMA电阻与温度存在严重的非线性,导致平面弯曲型ESMAA位置控制精度较低。采用两片应变片互补对称的配置方式设计了曲率传感器;结合电机形变分析模型对具体操作进行了规划,形成可达空间上的系列操作点,计算弯曲曲率,进而得到加热电流脉宽;采用B样条算法,完成了电机的路径规划,形成电机的连续运行路径。在分析比较P+、PI+控制算法基础上,充分考虑电机的非线性因素,选取了分段多模式PI控制策略,实现电机的精密位置控制。阶跃实验表明,ε=2m-1,KP=0.05,KI=0.006,Umax=0.8,T=15.4ms,目标曲率18m-1时,上升时间约0.55s,超调量小于2.0%,稳态误差小于0.5m-1,满足控制精度要求。

FRP加固砌体平面外弯曲性能研究综述

FRP是近年来兴起的一种高新技术复合材料,其简便的施工工艺及优良的加固修补效果得到土木工程界的普遍赞同。FRP加固现有结构的研究是土木工程领域的前沿课题之一,但是国内对这一领域的研究工作才刚刚起步,特别是对砌体结构的研究仍然是很有限的。在综合有关资料的基础上,综述了国外对FRP加固砌体平面外弯曲性能研究的成果,指出今后有待研究的有关问题。

平面弯曲变形中确定横截面弯矩的计算

对《材料力学》教材中任意截面弯矩求解的一些模糊概念进行分析,引导学生更好地把握杆件产平面弯曲变形时,求确定截面弯矩值的正确方法,并提出了较为完整的计算思路和结论。

一类特殊截面梁两平面弯曲下的应力计算

证明了对于正多边形截面、圆形截面这样一类特殊截面梁 ,在两个相互垂直的形心主惯性平面内作用有横向外力时 ,其应力计算既可以按两相互垂直平面内弯曲的一般方法计算 ,也可以按平面弯曲计算 .由此证明了弯曲理论的严谨性和统一性 .

平面弯曲下任意截面形状钢筋混凝土构件配筋及程序

本文根据极限平衡的力学原理和“桥规”(JTJ023—85)给出了在轴力和主平面内弯矩作用下任意截面形状钢筋混凝土构件断面配筋的计算机方法,并编制了使用方便,计算精度高的微机程序。可在PC—1500上使用。

面积法作平面弯曲梁的内力图

在总结内力作图方法的基础上,推导了作平面弯曲梁内力图的一种快速作图法——面积法。这种方法根据微积分关系,确定曲线的始点、形状和末点,即可直接得到不同外力作用下平面弯曲梁的内力图,简捷且易掌握。

基于Matlab的弹塑性梁平面弯曲的教学探讨

梁的弹塑性平面弯曲分析包括了塑性力学解题的全部过程。本文以矩形截面简支梁受集中载荷和均布载荷作用发生平面弯曲为例,利用MATLAB强大的做图功能绘制出了梁的弹塑性区的分界线,直观地给出了梁的弹塑性变化的全过程,使学生能更好地理解塑性力学的概念。对塑性力学教学方法和手段进行了探讨。

平面弯曲带式输送机的力学分析

应用力学原理,对管状输送平面弯曲和非管状输送平面弯曲两种带式输送机运行情况进行了分析,论述了平面弯曲管状输送机的优点,并指出其广阔的发展前景。

用图解法确定平面弯曲梁的弯矩

针对传统"解析法"的弊端,利用剪力图中剪力所围区域面积的代数量与弯矩图中的弯矩代数量间存在一一对应关系的特点,采用"图解法"介绍了求解、校核平面弯曲梁强度和刚度的核心内容——弯矩值,凸显了图解法快速、准确、易学、深刻记忆的优点。

平面弯曲杆的挠曲线微分方程中“-”号的原因分析

本文针对平面弯曲杆的挠曲线微分方程d2ydx2=-Mz(x)EIz,分析了公式中取"-"号的原因。主要是由于建筑力学中对弯矩M规定了正、负号,而且习惯上认为:使得杆件发生下部受拉变形的为正弯矩,使得杆件发生上部受拉变形的为负弯矩;另外在力学中由于习惯选取了与高等数学中纵坐标方向相反的坐标系,导致曲线的二阶导数的符号在相同变形情况下的符号相反。

内置垫板加强T型管节点在平面内弯曲荷载作用下的静力强度研究

利用有限元分析软件ABAQUS对平面内弯曲荷载作用下内置垫板加强T型圆钢管节点的静力强度进行研究.有限元模型的有效性和准确性用T型圆钢管节点的实验结果验证通过之后,运用欧洲规范中提出的在平面内弯曲荷载作用下未加固T型圆钢管节点的承载力计算公式计算了20个未加固的T型圆钢管节点的静力强度,并运用提出的有限元模型计算了相应的320个涵盖不同节点几何参数和垫板几何参数的内置垫板加强的T型圆钢管节点模型的静力强度,对比加固与未加固节点的静力强度,详细分析了垫板几何参数对静力强度的影响和失效模式,结果表明垫板长度参数的改变对加固后的T型圆钢管节点的静力强度的影响不大,垫板厚度参数对静力强度的提高大致成线性影响.

平面弯曲带式输送机的设计选型及应用

平面弯曲带式输送机运送物料的基本原理是将水平转弯段输送带的内曲线抬高,同时将两侧托辊前倾安装,以平衡输送带张力的分力与离心力。根据物料输送要求,结合现场实际情况,综合考虑运量及成本等,确定输送机的主要参数:带宽1200mm,带速1.6m/s,运输量800t/h,弯曲段曲率半径500m,提升高度10.95m,电机功率250kW。同时确定了输送机转弯处的托辊变位、可变槽角和内曲线抬高角。应用后,输送机运行良好,各项性能指标与设计值基本吻合。

主平硐平面弯曲带式输送机的设计

介绍了主平硐煤炭运输平面弯曲带式输送机的设计,重点对平面弯曲带式输送机作了设计计算,确定了转弯半径,通过对转弯段采取技术措施,解决了带式输送机在转弯段跑偏、侧翻、侧移、漂带的问题,满足带式输送机的运行最佳效果。