基于ANSYS/LS-DYNA的空拔钢管有限元分析

应用三维非线性有限元分析技术,利用ANSYS软件的LS-DYNA模块动态模拟了空拔钢管的整个过程,得到了各场量的分布,进而分析了产生横裂、纵裂等实际问题的机理,根据拔制力的变化规律,将拔制过程分为起始、流动、稳定3个阶段,并得出了工艺参数(模锥角、摩擦系数、壁厚)与拔制力的关系,为优化模具结构和进行空拔钢管工艺设计提供了依据。

基于改进的MOGWO高强度钢辊弯成形工艺的多目标优化

为了探究成形参数对高强度钢辊弯件成形质量的影响,并对工艺参数进行优化,提出了一种辊弯成形工艺优化方法。首先,应用LS-DYNA有限元软件模拟LG700高强度钢U型辊弯件的成形过程。然后,通过Box-Behnken响应面设计对高强度钢U型辊弯件进行仿真试验,分析辊弯道次、过弯角、辊站间距和辊缝间距等成形工艺参数以及厚度、法兰高度、圆角半径等几何参数对辊弯件偏差角和纵弓高度的影响,并通过拟合得到偏差角和纵弓高度二者的二阶响应模型。最后,采用改进的多目标灰狼优化(MOGWO)算法对特定尺寸辊弯件进行工艺优化,并通过实例进行验证。结果表明,将优化后的工艺参数用于高强度钢辊弯成形过程中导致其偏差角由0.78°降至0.24°,纵弓高度由1.58 mm降至1.20 mm,成形质量得到提高,满足相关产品的装配精度要求。

基于LS-DYNA的钢筋切断机剪切钢筋的动态仿真

针对钢筋切断机剪切力的变化及钢筋断裂的过程,利用LS-DYNA对钢筋切断机剪切钢筋的动态过程进行仿真分析。介绍在LS-DYNA中建模、网格划分与加载的过程,以及显示后处理和结果的分析,得出剪切力的大小及其变化趋势,同时得到钢筋断裂的动态过程,通过观察钢筋剪切的断口及应力应变分布云图,分析剪切力的变化情况,得出部分动态特性,进一步验证钢筋切断机剪切钢筋的可靠性。为今后相关的动态研究与分析提供参考,同时也对钢筋切断机的设计生产具有一定的帮助。

基于ANSYS/LS-DYNA的钢板混凝土墙冲击实验的有限元分析

运用经典的显式非线性动力分析软件ANSYS/LS-DYNA,分析了1/7.5缩尺飞机模型撞击钢板混凝土墙的冲击实验。选用两种不同的混凝土材料本构模型(Winfrith模型、CSCM模型)模拟混凝土的非线性破坏过程,将钢板混凝土墙的破坏模式以及飞机模型的残余速度等与实验结果进行了对比。结果表明,有限元分析结果与实验吻合较好,且Winfrith材料模型能够更好地模拟混凝土的大应变、高应变率的非线性性能,验证了钢板混凝土墙和飞机材料本构模型的选取以及整个分析方法的适用性和有效性。

钢-混凝土-钢组合板爆炸冲击响应分析

基于钢-混凝土-钢(SCS)组合板爆炸试验,采用LS-DYNA显示动力分析程序对其抗爆性能进行数值模拟。通过与试验的对比验证了模型的可靠性,采用该模型分析了比例距离、混凝土厚长比、钢板厚度以及混凝土强度变化对SCS板动态响应的影响。结果表明,该有限元模型能够有效模拟SCS板在爆炸荷载下的动态响应过程;随着比例距离的减小,SCS板跨中位移逐渐增大,并由弹性变形转变为塑性变形;增加混凝土厚长比和钢板厚度能够有效降低SCS板跨中位移,而混凝土强度变化不会对SCS板抗爆性能产生显著影响。

基于LS-DYNA的车门防撞梁碰撞仿真分析

利用有限元软件LS-DYNA,对BR1500HS高强钢车门防撞梁的侧面柱碰撞工况进行仿真,得到了车门防撞梁的变形规律,可为车门防撞梁的设计和生产提供参考。

基于LS-DYNA有限元平台的带反拉力空拔管性能

带反拉力空拔管具有提高产品质量和简化工艺过程等特点,在冷拔行业中得到广泛应用。文章应用LS-DYNA有限元平台数值模拟带反拉力空拔管全过程,得到各场量的动态分布情况,从而分析了拔制中产生横裂等缺陷的机理和壁厚变化规律;探讨了工艺参数,即模锥角、摩擦系数、反拉力与摩擦阻力之间的影响关系。研究结果为冷拔工艺设计和优化模具结构提供了理论依据。

基于ANSYS/LS-DYNA的PHC-钢管组合桩低应变检测可行性研究

PHC-钢管组合桩因承载能力高、自重轻、对地质适应性好等优点在工程中广泛运用,但因其所处地质条件复杂、施工条件等因素,对于PHC-钢管组合桩这种地下隐蔽工程的检测不易,传统的桩基动测法对于其完整性检测的适用性尚未可知。文章采用ANSYS/LS-DYNA有限元软件对PHC-钢管组合桩无缺陷状态以及上部PHC管桩出现破裂、上部PHC管桩与下部钢管桩脱开状态这两种典型缺陷状态进行模拟分析,探讨了低应变反射波法对于检测PHC-钢管组合桩缺陷的适用性,可为工程实际提供一定的参考依据。

野外保障车钢架床结构仿真分析和优化

钢架床作为野外保障车上人员休息使用的重要部件,其结构强度对车辆使用安全格外重要。文章根据实际应用场景,建立4种工况模型,采用HyperMesh及LS-DYNA软件对钢架床结构进行仿真受力分析。分析结果显示:上床能较好承载相当于115.5 kg人员的重量,并且针对下床L形连接件等应力集中部位和内外侧方管等薄弱部位提出了优化改进建议。

使用φ6.5mm LS钢线材盘卷生产φ3.2mm冷拔丝的缺陷分析

在使用φ6.5mm LS钢线材盘卷加工φ3.2mm的冷拔丝的过程中,冷拔丝上出现裂纹及拔断现象,对其缺陷进行了分析。原因是:高线轧制时控制冷却的速度过快;炼钢钢水包精炼时浮渣未除干净,P、S未脱到下限,连铸坯有晶内偏析、微裂纹。针对缺陷产生的原因,在钢水精炼时应严格去除P、S到下限,合理控制高线精轧后的冷却速度。

用LS-DYNA模拟柱状弹丸侵彻薄钢板过程

根据破片模拟弹侵彻钢板的理论研究,采用ANSYS LS-DYNA对破片模拟弹侵彻钢装甲的侵彻过程、钢板的破坏模式以及弹体的侵彻速度进行有限元分析,并将分析结果与理论结果进行比较.分析结果表明,有限元分析的破片模拟弹侵彻特性及刚装甲破坏模式与理论结果有较好的一致性,讨论了弹丸侵彻装甲的作用过程,有限元分析结果表明,采用适当的模型,有限元法能较好地模拟破片模拟弹侵彻钢板的侵彻过程、侵彻特性以及钢板的破坏模式.

基于Ansys LS-DYNA的高硅钢轧制工艺参数优化的研究

本文在研究了高硅钢(硅含量为6.9%)基本力学性能的基础上,通过优化轧制过程中的基本工艺参数,避免因钢板中硅含量的增加而出现断带的现象。基于Ansys LS-DYNA仿真结果显示,高硅钢轧制时,轧制速度,压下率和辊径的适当减小,可以有效降低轧制力的大小,保证轧制钢板质量,对实际生产有指导意义。

基于LS-DYNA的轴压不锈钢管屈曲分析

以显式有限元分析为理论基础,利用显式有限元程序ANSYS/LS-DYNA对不锈钢管轴向冲击屈曲过程进行了计算机仿真分析,并利用"能量迭代法"得到了结构屈曲模式由轴对称转换为非轴对称的第二临界速度,为在研项目中关键零部件的设计提供了仿真分析和数据参考,指导了零部件的设计与优化。

基于LS-DYNA的钢管排锯机的力学参数研究

通过对钢管排锯机锯切过程的LS-DYNA有限元仿真和最大切削力的理论计算,得出仿真的最大切削力41 638N与理论值44 390 N,相对误差为6.2%,说明用LS-DYNA有限元仿真探究钢管排锯机切削机理是有效可行的方法。切削力的变化趋势同锯片周向力变化相同,其大小也主要取决于锯片的周向力。

ANSYS/LS-DYNA在海洋平台打桩拒锤分析中的应用

在导管架平台打桩过程中,由于施工条件或土壤特性突变等因素的影响会出现拒锤现象。拒锤时桩锤的动能几乎全被钢桩本身吸收,需对桩身的安全性进行分析。文章利用ANSYS/LS-DYNA软件对桩体进行动力冲击分析,通过软件建立桩的分析模型,对拒锤时桩的受力状况进行模拟,得出桩的应力分布及变形曲线。结果表明,ANSYS/LS-DYNA能很好地计算出打桩拒锤时桩的应力分布,为工程优化设计提供依据。

基于LS-DYNA对钢框架的抗爆分析

利用ANSYA/LS-DYNA程序,并采用Solid164显式单元进行有限元数值模拟,分析发现:梁、柱相交节点区域应力最大,柱相关单元首先会进入塑性,且单元失效也先出现在该区域的柱上;钢框架直接受爆炸源作用的区域,动力响应相对要快于远离其作用的区域,且影响的程度要大。

冲击荷载作用下整体隔震模型动力响应研究

爆炸荷载产生的冲击震动会对建(构)筑物内的人员和设备造成损伤,由鼓型钢丝绳隔震器作为承重元件的整体隔震结构,可以有效地减少冲击荷载的输入。为研究整体隔震结构在单向冲击荷载下的动力响应和隔震性能,进行了试验研究。同时还对试验的整体钢结构各个组成构件建立了有限元模型,运用LS-DYNA动态分析程序对其进行分析,将其与试验结果进行比较,并分析探讨了二者之间产生误差的原因。结果表明,整体隔震结构具有较好隔震性能,数值模拟能够反应整个冲击试验动态变化响应,模拟与试验结果吻合较好。

船舶与钢板桩码头碰撞过程数值仿真

为了研究船舶与钢板桩码头碰撞过程中码头结构的动力响应,文中采用有限元软件ANSYS/LS-DYNA,模拟50 000 t级船舶与某钢板桩码头的碰撞过程,得到在不同碰撞速度下船舶与钢板桩码头碰撞过程中的撞击力时程曲线、钢板桩等效应力时程曲线和胸墙压力时程曲线,并将数值模拟计算的撞击力与各类船桥碰撞规范进行比较分析,得出了一般规律和特点.同时,提出了防止码头结构由于船舶撞击速度太大而被破坏的措施,为同类码头的设计和维修改造以及撞击力的研究提供理论参考依据.

钢辊式圆捆机缠辊现象机理分析与机构改进

为解决现有中小型钢辊式圆捆机打捆完整稻秆时出现的缠辊现象,采用高速摄像技术对钢辊式圆捆机卷捆过程中发生的缠辊现象﹑缠辊过程中卷捆室内稻秆运动状态及正常卷捆时卷捆室内稻秆运动状态进行了观测与分析。分析结果表明稻秆相对钢辊长时间静止是导致缠辊现象发生的直接原因。对卷捆室内稻秆进行力学分析,得出卷捆过程中旋转草芯形成的临界条件为旋转动力大于阻力,依据力学分析结论对钢辊式卷捆机构进行改进,设计了一种钢辊和侧圆盘组合式(简称辊盘式)卷捆机构。以圆盘表面形式﹑稻秆铺放方式及稻秆含水率为试验因素,以旋转草芯形成时的稻秆质量为评价指标,进行单因素试验。试验结果表明A型圆盘(圆盘表面为平面)与B型圆盘(圆盘表面加装厚度为5mm的一字形拨片)对促进旋转草芯的形成并无显著差异。为保持卷捆室内壁平整性设计采用A型圆盘;辊盘式卷捆机构对不同的稻秆铺放方式(横向铺放﹑杂乱铺放)及不同的稻秆含水率(12%﹑75%)均具有较好的适应性,旋转圆盘具有促进旋转草芯快速形成的作用。以草捆形成率(草捆顺利形成次数与总试验次数的比值为草捆形成率)为评价指标,分别利用两种卷捆机构(钢辊式﹑辊盘式)试验装置进行验证试验。试验结果表明辊盘式卷捆机构相比钢辊式卷捆机构其草捆形成率得到显著提升。在本试验条件下,当长宽比(稻秆长度与卷捆室宽度的比值)小于1时,利用辊盘式卷捆机构进行卷捆时,其草捆形成率达到了100%,有效杜绝了缠辊现象的发生,进一步得出在合适的长宽比条件下,辊盘式卷捆机构可有效避免缠辊现象的发生。

镀锌钢板圆筒拉深件表面损伤行为的研究

采用不同凹模圆角半径下的圆筒拉深实验,对热镀锌钢板DC53D+Z和合金化热镀锌钢板DC53D+ZF拉深成形工件表面损伤行为进行研究。实验结果表明,在不同凹模圆角半径下,DC53D+Z表面损伤有熨平纹和表面划痕两种形式,而DC53D+ZF的表面损伤则有镀层龟裂和表面划痕两种形式;随着凹模圆角半径的减小,DC53D+Z熨平纹现象增加,DC53D+ZF垂直拉深方向的裂纹增加。利用ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件,建立基于界面结合的镀锌板圆筒拉深有限元模型,对镀锌钢板拉深过程进行模拟。模拟结果表明,随着凹模圆角半径的减小,镀层沿拉深方向的第一主应变增加。数值模拟结果与实验结果对比表明,镀层沿拉深方向的第一主应变是影响表面损伤程度的主要原因。