矩形薄壁管在空间内力作用下的强度分析

现代建筑或桥梁工程中薄壁型材应用较广,一般在杆件结构设计上尽量为平面受力状态,但因特殊工况要求某些杆件所受外力较复杂,是在空间内力系(6个内力分量)作用下工作。为了确保杆件工作安全可靠,必须对其强度进行分析。以常见的矩形薄壁管构件为例研究,理论分析表明其强度破坏必在外表层处,即最大应力点一定在薄壁管表面某些点上。利用材料力学方法分析解决杆件横截面上存在多个内力的强度计算问题,进而确定危险点的位置。

基于薄板小挠度理论计算复合材料矩形薄壁管局部屈曲载荷

提出一种复合材料矩形薄壁管轴压局部屈曲载荷的计算方法。将轴压载荷作用下的复合材料矩形薄壁管的壁板视为单向受压各向异性板,在其平衡微分方程的解中引入弹性嵌固系数,得到了复合材料矩形薄壁管局部屈曲载荷的解析式。与文献中的试验数据和本文的有限元结果进行了对比,验证了计算模型的正确性。通过对4种铺层复合材料矩形薄壁管等效刚度系数进行定量计算分析了计算模型的适用范围。结合复合材料杆件欧拉屈曲载荷的计算公式,得出了综合考虑整体失稳和局部失稳的屈曲载荷的计算公式。研究发现在铺层参数不变时,存在区分发生局部屈曲和欧拉屈曲的临界长宽比。

简支矩形薄壁箱梁受不确定移动偏载作用的竖向振动响应研究

针对工程中薄壁箱梁受不确定移动偏载作用的振动问题,给出了一种基于区间过程的求解简支矩形薄壁箱梁结构竖向振动响应边界的方法.基于修正Timoshenko梁理论、乌氏第二理论和箱梁畸变理论,求得了移动偏载作用下考虑截面扭转和畸变的简支矩形薄壁箱梁受迫竖向振动解析解,通过引入区间过程描述移动偏载的不确定性,推导了简支矩形箱梁竖向振动响应边界的计算过程,分析了不确定性参数的相关性和荷载速度对简支矩形薄壁箱梁竖向振动响应的影响,与有限元计算结果对比验证了本文方法的正确性.

薄壁矩形铝材双孔模挤压工艺研究与参数优化

通过正交设计的方法,综合考虑挤压温度、挤压速度、挤压坯料和模具结构等因素对挤压的金属流动均匀性的影响,以型材出口平均标准速度偏差、坯料所受的平均挤压力和平均最大等效应力为判据标准,选出双孔模铝型材挤压的最佳工艺方案,并通过模拟验证的方法对优选方案进行验证。结果表明,型材的挤出速度相对平滑,不会发生波浪等缺陷,能够生产合格的型材,证明优选方案正确。同时,本实验为多孔模型材的实际挤压生产提供了理论指导。

薄壁矩形管弯曲过程截面畸变的三维有限元分析

薄壁矩形管的弯曲成形是一个受材料性能和工艺参数等诸多因素交互作用的复杂成形过程,在弯曲过程中极易产生截面畸变等缺陷,导致成形质量难以达到要求。为此,文章提出了薄壁矩形管弯曲成形过程截面畸变的描述方法,并基于ABAQUS/Explicit软件平台,从截面形状变化、截面畸变量大小和弯曲过程中的能量变化等方面,研究了芯棒与管坯间隙和管坯与防皱块之间的摩擦对截面畸变的影响规律。该研究对薄壁矩形管弯曲过程工艺参数的选取,提供了理论依据。

间隙对薄壁矩形管绕弯成形截面畸变影响的研究

基于ABAQUS/Explicit,建立了铝合金薄壁矩形管绕弯成形过程三维有限元模型,并对其可靠性进行了验证。模拟分析了芯棒与管坯间隙、压块与管坯间隙、防皱块与管坯间隙及弯曲模与管坯间隙对管坯截面畸变的影响规律。研究结果表明:减小芯棒与管坯间的间隙及弯曲模与管坯间的间隙都可减小管坯截面畸变的程度;而压块与管坯间隙及防皱块与管坯间隙的改变对管坯截面畸变率影响不大。

矩形截面锥形薄壁管关于能量吸收和初始碰撞力峰值的优化

以矩形截面锥形薄壁管为吸能元件,从吸能能力和轻量化角度出发,以比吸能和比吸能与初始碰撞力峰值的比值为优化目标函数,采用响应面法,利用有限元软件LS-DYNA,分析了矩形截面锥形薄壁管结构的几何参数对其比吸能和比吸能与初始碰撞力峰值的比值的影响,得到了各自优化模型下的最优结果,为汽车结构吸能元件的设计提供参考。

泡沫铝填充矩形截面薄壁梁压溃力理论表达式

在矩形截面空管薄壁梁压溃理论基础上,考虑压溃过程中泡沫铝填充对压溃距离的影响以及薄壁梁管壁与泡沫铝之间相互作用对压溃力的影响,推导出了泡沫铝填充的矩形截面薄壁梁压溃力表达式。该压溃力理论表达式由修正的薄壁梁空管压溃力、泡沫铝压溃力以及薄壁梁与泡沫铝的相互作用力三部分构成。应用已有的泡沫铝填充低碳钢和铝合金正方形截面薄壁梁实验数据对压溃力理论表达式进行验证,结果表明:理论表达式具有较高的精度。

铝合金薄壁矩形管绕弯成形起皱极限的预测

失稳起皱是铝合金薄壁矩形波导管绕弯成形过程中的主要缺陷之一,严重制约着薄壁矩形管绕弯成形极限的提高。笔者采用有限元数值模拟结合正交回归分析的方法,建立了薄壁矩形管绕弯成形起皱波纹度回归预测模型,并通过实验验证了该模型的可靠性;在此基础上推导出了基于失稳起皱成形极限的解析模型。研究获得了芯头个数、防皱块与管坯间隙及芯模与管坯间隙对起皱极限的影响规律,并获得了铝合金薄壁矩形管绕弯成形起皱极限图。该研究为提高实际生产中薄壁矩形管绕弯成形质量提供了依据和指导。

矩形薄壁堰贴壁堰流试验研究

矩型薄壁堰是一种重要的量水工具 ,使用中发现 ,当小流量通过薄壁堰时 ,易发生水流贴壁现象。通过反复的现场放水试验研究 ,发现矩型薄壁堰发生贴壁堰流时的水位流量关系与正常堰流时的水位流量关系不一致 ,相同水位时贴壁流的过流能力大。本文提出了防止贴壁流现象发生的方法和措施。以期引起使用者的注意 ,在应用矩型薄壁堰时应注意避免水流贴壁现象的发生 ,以免影响测流的准确性。

工艺参数对薄壁矩形管绕弯成形失稳起皱影响的显著性分析

基于三维有限元软件ABAQUS/Explicit,采用所建立的薄壁矩形管绕弯成形过程三维弹塑性有限元模型,结合虚拟正交试验,模拟研究了工艺参数对绕弯成形过程中失稳起皱影响的显著性。结果表明:弯曲半径、芯头个数、芯模与管坯间隙和防皱块与管坯间隙对薄壁矩形管绕弯成形过程中的失稳起皱影响较为显著。

芯棒伸出量对薄壁矩形管弯曲失稳起皱影响的数值模拟

基于动态显式有限元平台ABAQUS/Explicit,建立了3A21铝合金薄壁矩形管绕弯成形过程的三维有限元模型,模拟分析了芯棒伸出量对薄壁矩形管绕弯成形过程中失稳起皱的影响规律。结果表明:随着芯棒伸出量的增大,起皱波纹高度逐渐减小,切向压应力极大值波动的峰值减小,等效应力逐渐减小,并且变化趋于平缓;当芯棒伸出量达到一定值后,随着芯棒伸出量的增大,起皱波纹高度极大值变化不明显。该研究对薄壁矩形管绕弯成形工艺参数的确定具有重要的参考价值。

规范《薄壁矩形量水堰》的设计与应用

为规范量水堰的设计与应用 ,对设计与应用中的量水堰流量计算公式、小流量时的表面张力以及堰后通气孔等问题进行了探讨 。

工艺参数对大口径薄壁矩形管弯曲成形的影响

基于动态显示分析有限元平台Abaqus/explicit,建立了大口径薄壁矩形管弯曲成形的三维有限元模型,模拟分析了变形速度对矩形管弯曲成形失稳起皱的影响规律,试验结果表明:在单独施加旋转速度时薄壁矩形管的失稳起皱程度较大,同步施加旋转速度和助推速度时管件的失稳起皱趋势有所减缓,起皱系数ζ也随着减小。研究结果对薄壁矩形截面管材弯曲成形中工艺参数的选择和优化具有重要意义。

薄壁矩形管的压弯变形分析与弯曲质量的改善

对某型摩托车矩形后叉管的压弯变形过程及其管壁的畸变进行了理论和实验研究。结果表明,与圆管、板材等型材的压弯相比,薄壁矩形断面管压弯更容易产生严重的截面畸变;在相同的压弯弯曲角度下,增大凹模支点的间距可以减小管坯截面的畸变。传统的薄壁矩形管压弯工艺难以避免截面顶面的压凹以及侧面的外凸等畸变,但通过管内腔灌砂后压弯的工艺方案,可以得到截面质量好、满足要求的薄壁矩形管弯曲件。

旋转矩形孔薄壁圆环模态特性的行波计算

文中将建立旋转矩形孔薄壁圆环截面突变处的波传播模型,研究振动弹性波反射和透射特性,结合相位封闭原理,给出振动特征方程,得到薄壁圆环的各阶模态频率、模态形状和分支图.将静止矩形孔薄壁圆环的固有频率与有限元分析法求得的固有频率进行比较,验证行波法计算的准确性.研究将为轴承实体保持架的动力学计算提供理论基础.

薄壁矩形管弯曲成形起皱变形的研究综述

失稳起皱是薄壁矩形管弯曲成形过程中的主要缺陷之一,严重制约着薄壁矩形管的弯曲成形质量和极限的提高。总结国内外学者和工程技术人员对薄壁矩形管起皱变形的研究现状,着重在实验研究、理论分析和有限元数值模拟三个方面进行讨论,介绍对现有弯曲工艺和模具结构做的研究和改进,最后提出薄壁矩形管弯曲成形起皱变形研究的发展趋势。

矩形薄壁堰贴壁流水力学特性的试验研究

矩形薄壁堰在堰上起始水流稳定且小流量的情况下,易形成贴壁堰流现象.应用水力学的方法,对矩形薄壁堰贴壁流水力学特性进行了深入的试验研究.通过研究发现:贴壁流的水面曲线与自由流的水面曲线差别很大;贴壁流水头与流量之间存在着稳定的关系,并拟合出了贴壁流的流量公式;贴壁流的过流能力比自由流大;贴壁流的临界水头为H贴临=4.99～5.05 cm.与自由流相同,矩形薄壁堰贴壁流的水力学特性稳定而且规律.

无芯薄壁长矩形管弯曲模设计

介绍了避免无填料和衬芯的长矩形管弯曲成形后管壁出现内陷及折痕的工艺,模具结构特点及设计中注意的事项,模具结构合理,便于加工、装配及使用。对该类工件的弯曲成形有一定的参考价值。

矩形薄壁空心高墩施工技术在桥梁工程中的应用

英山河大桥和巴掌湾大桥的连续刚构薄壁空心高墩施工是六潜高速公路岳西(黄尾)至潜山段的重点难点,结合项目实例,对矩形薄壁空心高墩施工技术在桥梁工程中的应用做了探讨和研究。