基于DEFORM-3D的不锈钢切削力有限元仿真

为更好地研究金属材料的切削加工过程,以DEFORM-3D软件为平台,利用有限元方法对0Cr18Ni9不锈钢的切削过程进行了建模与仿真,分析0Cr18Ni9不锈钢的切削力变化规律以及切削速度和进给量对其切削力的影响,并同理论计算结果进行对比验证。研究表明,DEFORM-3D软件所得仿真数据与理论计算结果吻合度较高,说明仿真结果具有较高的可信度,为系统地研究金属的切削过程提供了一种新的途径。

生物3D打印活塞式喷头有限元辅助研究

针对国内外活塞挤压喷射生物3D打印研究中,存在过于依赖实验研究、缺乏系统理论分析的问题,提出了有限元辅助分析与设计的方法。利用流体力学相关理论和有限元分析软件ANSYS建立了活塞式喷头挤出过程的流体动力学仿真模型,分析了喷头各项设计参数(喷嘴长度、喷嘴直径、接头长度、接头直径、各变径过渡夹角等)对挤出过程的影响,通过实验验证了喷嘴直径和喷嘴长度对挤出过程产生的影响。研究表明:喷嘴越长,缸体内所需的挤出压力就越大;喷嘴直径越小,挤出压力对其变化就越敏感。该方法能够对生物3D打印活塞式喷头的设计提供一定的理论参考。

基于Deform-3D的铝合金2A12车削加工有限元模拟

为进一步研究2A12铝合金的切削机制,以Deform-3D软件为平台,对其车削过程进行建模与仿真,分析切削力变化规律,以及切削速度、进给量对切削力的影响,并同理论计算结果进行对比验证。研究表明,Deform-3D软件所得的仿真数据与理论计算结果基本吻合,具有较好的加工指导作用。

基于Deform轴类零件台阶圆角开式冷挤压工艺有限元模拟

研究了电机轴台阶圆角开式冷挤压过程中金属的流动规律以及不同工艺组合下的变形程度值和轴向镦粗情况,并与实验结果进行对比验证,从而得到完全成形和基本成形时的变形程度和圆角半径的取值范围,给出了阶梯轴开式冷挤压成形有关过渡圆角挤压的可行范围。

隧道有限元分析软件开发

在结合VC++6.0和DirectX3D9.0各自优点的基础上,对隧道有限元分析软件进行了开发。软件通过整合已有的有限元分析程序,提高了开发效率;同时本着使界面更友好的原则,重新搭建了三维可视化的程序框架;并考虑到有限元分析数据繁杂的特性,引入动态数组使软件具有更好的通用性;最后,利用DirectX3D9.0的颜色渲染特性得出了一种简便的云图绘制方法。文章最后给出了一个隧道有限元分析实例,验证了该软件的可用性,准确性和优点。

Deform-3D软件在材料科学基础课程教学中的应用

本文主要介绍了Deform-3D软件在金属材料回复与再结晶课程教学方面的应用。以锆合金热成形加工为例,通过模拟图片直观地显示了锻造过程中任意时刻锆合金的回复与再结晶特征,通过动态的模拟仿真可让学生对金属材料回复与再结晶基础知识有更深入的理解。与简单的多媒体课件教学方式相比,采用仿真模拟辅助教学的方式能够获得更好的教学效果。

DEFORM-3D软件在叶片锻坯结构形式选取中的应用

在叶片锻造过程中,由于变形量大,锻出的叶片会出现如褶皱、裂纹这样的缺陷。为了提高生产效率,一般要求在螺旋压力机上一次锻造成形。因此,采用合理的毛坯结构形式在最小成形载荷下来获得最低程度的缺陷就显得十分重要。常规用来选择叶片锻坯合理结构形式的方法有诸多缺点,采用有限元方法将会在很大程度上弥补这些不足。

基于FLAC-3D的矿山高边坡稳定性模拟研究

矿山边坡稳定性评价及安全管理对矿山环境保护及地质灾害的防治具有重要意义,针对在建矿山对边坡的稳定性进行三维数值模拟,获得边坡变形破坏的基本特点及稳定性的基本情况,将模拟结果与现场调查结果相比较,模拟结果与调查结果基本一致。

支护工程稳定性的FLAC-3D数值模拟分析

随着技术的发展及工程建设规模的扩大，深基坑的应用也越来越普遍，则深入研究深基坑开挖及支护的稳定性势在必行。此外，深基坑支护工程施工成本及工期等直接取决于工程施工安全及其稳定性，且其侧向变形具有速度快、时间段、易坍塌等特点，则施工方务必要对其予以高度的重视。在本文中，笔者通过FLAC-3D分析软件，并结合实际案例，模拟深基坑开挖支护各施工阶段，并对基坑变形的影响加以分析。

基于FLAC-3D技术下基坑施工的阳角变化及稳定性研究

随着城市化进程的加快,深基坑工程规模不断扩大,这对于深基坑开挖工程的安全性提出了更高的要求。对此,利用FLAC-3D软件通过增量法来对具体工程项目施工中的阳角变形进行数值模拟,并寻找了有效的土方开挖方式和支护方案来提升深基坑工程的稳定性。通过数值模拟结果显示,采用先开挖标准段后开挖端头井的深基坑开挖方案能有效降低阳角形变,较原施工方案减少了44.88%的相对阳角位移保证了基坑的稳定性;随着钢支撑截横面积减小,阳角最大水平位移呈指数型衰减,钢支撑横截面积为0.06-0.09m2时支护效果最佳。通过本次的研究能为类似的基坑工程施工提供一定的参考价值,具有极强的现实意义。

大直径AZ80镁合金热模锻有限元分析

运用Pro/Engineer进行三维造型和建模,结合Deform-3D有限元软件对大直径764 mm AZ80镁合金锻件的热模锻过程进行模拟,分析模具温度对锻件的温度分布、等效应力分布以及上模载荷曲线的影响。根据模拟结果制备大尺寸AZ80镁合金锻件,并采用扫描电子显微镜(SEM)和力学性能测试,分析锻件不同部位的显微组织和力学性能。研究结果表明:当模具温度为350℃时,锻件的成形性最好;当模具温度为250℃和300℃时,锻件的等效应力和上模载荷较大;当模具温度为400℃和450℃时,锻件的局部温度将会超过400℃,容易产生过烧,均不利于加工;锻件中不同位置的流线方向与第2相分布方向一致;在损伤值较小的区域,合金具有更高的强度和伸长率。

圆柱直齿轮闭式锻造有限元分析

圆柱直齿轮切削加工生产效率低,能耗大,常温下闭式锻造可以有效地改善这些缺陷。本文利用三维有限元分析软件Deform-3D,模拟齿轮成形过程。通过对成形阶段等效应力、等效应变和行程载荷曲线的分析,归纳金属流动规律,为圆柱直齿轮的生产提供理论参考。

基于FLUX3D的变压器油箱和夹件杂散损耗分析研究

开展杂散损耗分析有助于提高变压器运行效率。本文利用法国FLUX3D软件建立了一个考虑油箱和夹件损耗的SFL1-20000/35变压器有限元模型,获得了变压器油箱和夹件的涡流分布和损耗估计值。通过自定义B(H)磁滞曲线参数,采用线性表面阻抗法和非线性表面阻抗法分别计算了变压器油箱壁及夹件涡流损耗。与国标参数/出厂测试参数校核结果显示非线性表面阻抗法具有准确性更高的特点。相关模型构建的讨论与计算结论对于标准或特种变压器的优化设计和运行分析具有一定的参考价值。

国道G315线某滑坡工点变形及稳定性动力分析

现今地震荷载作用下边坡稳定性的研究广泛采用拟静力法。鉴于该方法的诸多不足,该文介绍了一种基于FLAC-3D的边坡动力分析方法,并以实际滑坡工点为例,运用FLAC-3D程序分别分析了其在小震、中震及大震情况下的动力反应特性,最后针对该滑坡工点的抗震稳定性差的特点提出了相应的处治建议,并通过数值分析进行了验证。结果表明:滑坡在加固后其抗震稳定性明显提高。

复杂地层条件下深基坑支护方案的数值模拟研究

为研究复杂地层条件下深基坑的变形特征及支护方法,文章以某地铁站深基坑为例,基于Plaxis3D有限元数值软件,结合现场监测点实测数据,探究了深基坑支护结构的变形特征以及地表沉降规律,并对深基坑内部的钢筋混凝土力学性能进行了分析。主要得到以下结论:(1)支护结构承受的土压力不断增加,土压力使得支护结构向外变形,产生水平方向的位移;(2)支护结构的位移方向均趋向于基坑内侧,矩形基坑长边围护墙的侧向位移普遍大于短边连续墙的侧向位移,中点处连续墙的侧向位移大于角点处连续墙的侧向位移;(3)钢筋混凝土支撑随着开挖深度的增加,支撑轴力也随之增加,在基坑开挖至底部时,支撑承担力大于80%,充分发挥了支撑作用。该研究可为复杂地层条件下深基坑的支护方案提供参考。

疏排桩-土钉墙组合支护结构优化效用数值模拟

为保证支护结构在工程实践中能够满足其设计要求,增强疏排桩-土钉墙组合支护结构在基坑施工过程中的安全性和稳定性。提出疏排桩-土钉墙组合支护结构效用数值模拟方法,分析支护结构的特点以及破坏模式;采用FLAC-3D软件建立疏排桩-土钉墙组合支护结构的三维数值模型,并验证模型精度;设置传统桩锚支护结构和疏排桩-土钉墙组合支护结构2种模拟方案,在支护桩受弯规律、基坑开挖面水平位移、锚杆轴力和地面沉降方面展开数值模拟。所得结果验证了疏排桩-土钉墙组合支护结构在基坑施工过程具有可行性,且具有较高的安全性和可靠性。

深厚软土地区隧道开挖变形特性数值模拟研究

为研究深厚软土地区隧道开挖变形特性,文章依托广西某地铁盾构隧道实际工程,利用FLAC 3D有限元软件建立数值模型,分析了不同开挖阶段的隧道地表轴线变化特征,以及不同软弱下卧层厚度对隧道变形及地表沉降的影响,研究得出:隧道开挖到监测断面时,地表沉降迅速增大,当开挖面超过监测断面时,注浆浆液硬化导致的地层上浮,使地表沉降减小,待地层长期沉降稳定后,地表沉降相较于开挖时有所增大;随着隧道开挖,隧道轴线地表沉降最大位置不断向前推移,开挖面后方由于同步注浆出现一定的隆起变形,待地层长期沉降稳定后,隧道轴线不同位置的地表沉降基本一致;随着软弱下卧层厚度的增大,地表沉降减小,隧道上浮位移增大。

基于DEFORM的高压排气消声器壳体成型设计

为了获得高压排气消声器壳体成型的合理参数,缩短设计试验周期,采用DEFORM-3D有限元软件对壳体收底成形过程进行了数值模拟研究。分析了不同成形温度对翻板旋压收口成形质量的影响,研究可得消声器翻板旋压成型的最佳温度为1150℃。

特殊地质条件下滑移边坡数值模拟分析

滑坡是一种较为常见的地质灾害,给人民生命财产和交通出行造成严重影响。本文根据广东省某边坡滑塌现状,结合地质勘察、现场情况,分析该边坡滑塌的主要原因是:在持续暴雨等不利工况下,雨水下渗汇集至全风化页岩层面及风化层中,全风化页岩受雨水浸润软化,抗剪强度较低,且岩土体容重增大,下滑力增大,导致边坡坡体滑移失稳,滑坡地表可见明显裂缝及周界。基于滑坡治理工程实施前各可能滑面的变形活动特点及相应稳定程度,反算各滑动面的主滑带力学指标。通过FLAC3D有限元软件模拟分析高边坡在不同支护条件下位移变化情况;数值模拟结果显示,建议采用“抗滑桩支挡”方案。

既有人防工程对隧道建设的影响研究

新建隧道工程穿越或邻近既有建筑物时,二者之间会产生相互影响,存在安全隐患,有必要对新建隧道工程和既有工程的应力、位移等变化规律进行研究。采用FLAC3D有限元软件建立三维模型,对既有人防工程附近新建隧道进行研究,研究结果表明:双线隧道工程左右两隧道的施工顺序对隧道变形有一定影响;当隧道离人防工程距离越近,既有人防工程其对隧道的变形影响越大。