有限元模拟仿真在压力容器对接接管焊缝相控阵超声检测工艺设计中的研究与验证

针对大壁厚压力容器接管焊缝多为窄间隙对接焊接头,超声检测中存在扫查路径复杂、定量定性精度差和检出率相对较低等难点,引入有限元模拟仿真技术。通过建立工件3D模型和不同类型的缺陷,模拟各缺陷在压力容器筒体外壁和接管内壁相控阵超声检测时的响应情况,优化相控阵超声探头、楔块设计和探头运动轨迹,最终实现检测工艺的理论设计。在带有自然缺陷的模拟试块上,验证检测工艺的准确性和可靠性。对比有限元模拟仿真和在模拟试块上的实际检测情况表明,经过仿真设计过的相控阵超声检测工艺可有效提高接管窄间隙焊缝中缺陷的检出率和检测精度。

基于Simufact轴承内圈辗压成形有限元模拟仿真

针对轴承内圈综合力学性能及疲劳特性要求较高等问题,以深沟球轴承内圈为研究对象,对其辗压成形原理进行分析;运用专业有限元软件Simufact建立其连辗压成形有限元模拟仿真模型,对其在不成形率下的等效应力、等效应变变化规律及不同辗压成形工艺参数下的等效应力、等效应变变化规律进行仿真分析。有限元模拟仿真结果表明:随着辗压成形率增加,等效应力及应变呈现逐渐增加的趋势,且在不同的成形率下,等效应力、应变大小及分布位置不同;随着辗压温度及进给速度的增加,等效应力及应变呈现逐渐减小的趋势;随着摩擦因数的增加,等效应力及等效应变都呈现先减小后增加的趋势;该研究为轴承内圈辗压成形模具设计和工艺参数优化提供了理论依据。

基于UG和Romax齿轮箱有限元模拟仿真

针对齿轮箱综合力学性能好和疲劳寿命长等高要求;以某变速器齿轮箱为研究对象,基于UG建立齿轮箱三维模型,运用Romax中建立齿轮箱有限元仿真模型;对不同加载载荷和转速对齿轮箱最大变形位移及最大等效应力的影响,及齿轮箱固有频率、振动位移和速度、振动噪声进行有限元模拟仿真。模拟仿真结果表明:随着加载载荷增加,齿轮箱最大变形位移及最大等效应力呈现逐渐增加的趋势;随着加载转速增加,齿轮箱最大变形位移及最大等效应力基本保持不变;不同阶数下,齿轮箱固有频率不同;振动位移和速度均呈现在某一值上下波动的趋势;不同位置不同频率,齿轮箱振动噪声不同。该研究为齿轮箱综合力学性能提升和疲劳寿命延长等方面提供理论依据。

烟草薄片剪切断面形貌有限元仿真模拟优化

本研究对烟草薄片精密剪切过程进行了仿真研究,获得了材料力学性能和相互作用参数,为有限元仿真模拟提供了必要数据。建立了烟草薄片的力学模型,并构建了相应的有限元仿真模型。在仿真模拟过程中,重点分析了烟草薄片剪切断裂的形成过程及静水应力随时间的变化趋势。采用有限元仿真模拟与实验测量相结合的方法,综合分析剪切间隙对烟草薄片断面质量的影响。结果表明,随着剪切纵向间隙的增加,烟草薄片的塌角高度逐渐增加,剪切带高度总体呈现减小趋势,而断裂带高度则呈现增加趋势。然而,当剪切间隙为0.15 mm时,由于上、下剪刃的重合,导致剪切带高度略微增加,断裂带高度略微减小。有限元仿真模拟结果与实测结果相吻合,验证了本研究的可靠性和准确性。

33Mn2V油井管张力减径过程的三维热力耦合有限元模拟

利用MARC/AutoForge3.1元件,使用三维弹塑性热力耦合有限元方法模拟采用新型油井管用钢33Mn2V热轧制管的双道次张力减径过程,并直观地显示了三维管件材料内部和表面不同方位的金属流动、应力、应变和温度演化情况.模拟结果表明:不论是工件表面还是内部,在张力减径过程中金属流动、应变、应力和温度分布都是不均匀的;分析成品管显微组织时应当考虑这些因素.

偏压高铁隧道施工监测与有限元仿真

利用现场量测和有限元仿真的方法研究了偏压高铁隧道施工后的位移应力变化。现场实测中,在每个断面布置7个测点,测量断面间距为10m,获得了第一手的现场实测数据,在隧道施工过程中提供实时的监控依据。利用专业网格划分软件Hyper Mesh和大型通用有限元软件ABAQUS建立了偏压地形-隧道衬砌的高仿真有限元模型,对隧道开挖后的应力场和位移场进行了模拟,模拟结果显示,偏压隧道呈现位移场和应力场不对称分布的特点,总的来说,埋深较大的位置沉降大。有限元模拟结果与实测的结果吻合,能很好地为实际施工给出指导作用。

偏压高铁隧道施工监测与有限元仿真

利用现场实测和有限元仿真的方法研究了偏压高铁隧道施工后的位移应力变化。现场实测中,在每个断面布置7个测点,测量断面间距为10 m,获得了第一手的现场实测数据,在隧道施工过程中提供实时的监控依据。利用专业网格划分软件Hyper Mesh和大型通用有限元软件ABAQUS建立了偏压地形-隧道衬砌的高仿真有限元模型,对隧道开挖后的应力场和位移场进行了模拟。模拟结果显示,偏压隧道呈现位移场和应力场不对称分布的特点,总的来说,埋深较大的位置沉降大。有限元模拟结果与实测的结果吻合,能很好地为实际施工给出指导作用。

磁阻型线圈发射器电路拓扑优化与性能提升

为提高线圈发射器的发射速度及能量利用率,研究了磁阻型电磁线圈发射器不同放电电路结构对发射性能的影响。对晶闸管式(SCR)、半桥式、阻容(RCD)吸收式、Boost-Buck式四种不同结构放电电路进行分析,使用有限元方法研究了四种电路对发射性能的影响。结果表明,相同条件下,相比SCR式电路,三种可关断电路中,Boost-Buck式电路下电枢出口速度提升最少,为78.77%;RCD式电路下系统能量利用率提升最少,为220.66%。可关断电路中电流的衰减速率会影响电枢的加速度,存在最优电流衰减速率曲线;单级可关断电路中出口速度与系统能量利用率搭配最均衡的为半桥式放电电路;Boost-Buck式放电电路更具灵活性,更适合应用于多级线圈发射器中。

链篦机中氧化球团温度场有限元分析研究

链篦机是球团焙烧系统中主要设备,其用于氧化球团的干燥、预热、氧化固结,并送入回转窑进行焙烧。通过对其温度场进行有限元仿真模拟,分析了链篦机内球团在各段的温度变化情况。通过仿真模拟来指导并优化产品设计,达到指导生产的目的。

桥梁预制件高空坠落受损有限元分析研究

桥梁施工建设当中桥梁预制件高空坠落事故时有发生。由于我国对高空坠落后的桥梁预制件处理方式一般是强制性报废 ,因而造成桥梁施工建设工期的延误。本文分析了损伤的高空坠件的修复及重新利用的可能性 ,并从桥梁施工建设现场取得相关数据 ,利用有限元方法对桥梁预制件高空坠落进行仿真模拟试验 ,根据研究结果进一步提出修缮的方法 ,从而重新利用高空坠件减少建设工期延误。

铝合金排材挤压工艺仿真模拟研究

为了优化高强度铝合金排材的生产工艺,通过模具、工艺等要素分析,利用有限元仿真软件进行正交模拟试验研究。结果表明:当工作带长度为8 mm、导流深度为38 mm、挤压杆速为1.0 mm/s、铸锭温度为340℃时,挤压出口金属流速、温度最均匀,挤压内筒比压最小。利用该最优参数组合进行实际生产,挤出了合格的7075铝合金排材,证明了模拟结果的可靠性。

环冷机中氧化球团温度场有限元分析研究

环冷机是冶金氧化球团焙烧系统中主要设备,用于快速冷却球团。本文对其温度场进行了有限元仿真模拟,分析了环冷机内球团和冷却介质在各个冷却段的温度变化情况。通过仿真模拟来指导并优化产品设计,达到指导生产的目的。

利用有限元分析轧机变形辅助轧机加工

特别是在大的变形弹塑性有限元基本理论基础上,采用有限元数值模拟的方法,应用UGNX6.0通用有限元分析软件,建立了轧机机架的弹塑性有限元分析模型,揭示了吊点对轧机的应力、以及应变场的分布规律。找到轧机变形最小,且在弹性变形内的分布情况,找到最合理的吊运方式。

真空系统管道气体流场分析与仿真

基于CFD技术,运用ANSYS软件结合气体运动基本理论,以电子束焊接真空系统中管道设计为例,在高真空条件下,对气体在管道和真空室的流动状态、速度、压力分布进行2D有限元数值模拟仿真和可视化研究,重点分析了气体平均自由程与压力的关系;平均自由程和管道口径大小及进入管道分子的数量的关系。为真空系统管道参数确定和结构优化设计提供了有参考价值的数据。

泥岩质路基填筑材料强夯加固过程有限元仿真模拟分析

泥岩质路基的稳定和强度是我国公路建设和岩土工程领域急需解决的一个重要课题。通过对强夯加固机理及塑性理论分析,提出了泥岩质材料的本构模型、土体硬化规律、荷载模式等关键要素,在此基础上,依托实体工程采用有限元软件ABAQUS对泥岩质路基填筑材料强夯加固过程进行了非线性动力仿真模拟,并采用瑞利波测试技术进行了强夯质量检测评估。分析研究表明:采用强夯加固法可有效解决泥岩质材料在路基填筑中的局限性,其土体强度能够满足路基填筑要求。

阳宗隧道试验段动态开挖过程的数值模拟研究

根据昆明—石林高速公路阳宗隧道S5型支护衬砌设计优化调整方案和XK38+926断面现场监控量测数据,进行位移反分析,得到计算所需的围岩弹性模量E和侧压力系数K_0;然后运用有限元方法,对其试验洞段上下台阶开挖动态施工过程进行仿真数值模拟研究,从而反馈调整和指导施工。

井下皮带机转运点除尘方案探析

基于井下皮带机转运点除尘方案,介绍一种转运点静电除尘装置设计结构。此静电除尘装置主要包括收尘电极、电晕线、振打清灰装置、高压电源、风机等结构,采用有限元仿真模拟方法,从除尘装置内流场、除尘装置内颗粒物轨迹以及皮带速度对气流的影响三个角度初步验证静电除尘装置的可行性,再采用工业性试验进一步确认静电除尘装置的应用价值,证明此除尘装置具有较好的皮带机转运点除尘效果。

超大型泥水平衡盾构施工的三维非线性模拟

根据超大型泥水平衡盾构的实际施工过程,以长江隧道东线工程为依托,采用非线性有限元分析软件ABAQUS,对超大型泥水平衡盾构在浅覆土工况下的施工过程进行准动态非线性有限元三维仿真模拟.模型比较全面地考虑了盾构施工过程中土体、盾构、管片和浆体之间的相互作用,较好地反映了泥水平衡盾构的实际施工过程.分析结果和现场实测数据作了对比,结果证实了该方法的有效性.

数值仿真在钢结构教学中的应用

介绍了有限元数值仿真的特点,分析了其在钢结构教学中的优势。建议采用有限元模拟仿真作为钢结构实验教学辅助教学手段应用于钢结构教学,介绍了课堂理论讲解与有限元仿真模拟相结合方案,丰富课堂教学方式方法,收到了良好的教学效果。

GH4169合金淬火残余应力的中子衍射及有限元分析

淬火工艺是工件制作过程中不可或缺的环节,而温度梯度又会导致残余应力的产生,因此准确表征GH4169工件内部残余应力及探索建立有效的有限元模拟分析对了解和改善其性能具有重要意义。利用中子衍射的手段研究了GH4169合金淬火残余应力分布,并对淬火过程的温度场和应力场进行有限元数值模拟分析。结果表明：淬火后工件中心的残余应力状态为3向拉应力,约为400MPa;工件近表层形成单向或双向压应力状态,约-300^-400MPa。将有限元计算得到的试样中心和表面处的残余应力和应变与中子衍射测试结果进行对比,结果表明二者应力分布规律较为一致。结合中子衍射和有限元模拟的结果,较为合理地阐述了快速冷却过程中残余应力的形成机制。