冲击端减薄且有预压凹痕方管的轴向冲击耐撞性分析

应用显式动力有限元法分析了冲击端减薄且有预压凹痕方管轴向冲击耐撞性性能。通过减薄方管的冲击端的板厚,可以降低冲击力峰值,但同时会造成方管在轴向冲击过程中屈曲折叠不规则,通过在方管上施加预压凹痕,可以使得方管在轴向冲击中规则的渐进屈曲折叠。最终可以实现改善方管耐撞性性能的目的。

张力减径过程管端增厚的CEC控制模型

针对管材张力减径过程的管端增厚问题,建立了管端增厚CEC控制模型,对头尾两端的非稳态轧制过程进行多级控制。利用非线性有限元法,建立张力减径过程三维热力耦合计算模型,研究管端控制对管坯壁厚分布的影响。通过分析头尾两端CEC控制下的纵向壁厚分布,得到头尾增厚段的切除长度,为提高产品质量、减小切头损失提供有效手段。

带壁厚偏差管大变形推压缩径端部周向褶皱研究

无缝钢管推压缩径生产中的端部内壁周向褶皱会严重影响制件质量。通过测量无缝钢管壁厚,发现壁厚沿周向分布存在薄厚交替性变化规律;通过建立带壁厚偏差管推压缩径力学模型,分析管坯在减径、圆角及出口区的应力及变形特征,得到端部周向褶皱的生成机理。进行不同壁厚偏差管四道次推压缩径试验,结果表明端部不平度均大于初始不平度、定径区不平度均小于初始不平度,与理论分析吻合;总结了壁厚偏差和缩径道次对不平度、相对不平度的影响规律,并给出了产生周向褶皱的工艺参数范围。建立内表面为周期性正弦变化、外表面为圆形的壁厚偏差管几何模型,模拟出周向褶皱的生成与发展过程,得到壁厚、相对不平度在缩径各阶段的演变规律,模拟结果与理论分析吻合、与试验结果趋势一致。采用推压-拉拔缩径,可以大幅降低端部不平度和翘曲,有效提高成形质量。

方钢管柱-H型钢梁端板连接节点性能的有限元分析

应用大型有限元软件ABAQUS,建立方钢管柱-H型钢梁端板连接的三维有限元模型,考虑了几何非线性、材料非线性和接触非线性,均采用拟静力加载方式进行分析.试件模型为两个系列,一个为端板加劲肋厚度系列,另一个为在设置端板加劲肋条件下的柱壁厚度系列,通过ABAQUS的分析得到其滞回曲线、骨架曲线、能量耗散系数.模拟结果分析表明:加劲肋的设置与柱壁的厚度对节点性能的影响较大,通过数据分析对比,本文给出此节点的构造设计建议,即端板应设置加劲肋,其厚度稍大于梁的腹板厚度,而柱壁厚度建议8-10mm.

张力减径无缝钢管尺寸精度的研究

根据张力减径过程的变形特点,利用数值仿真技术建立了三维弹塑性有限元分析模型,研究无缝钢管张力减径产品的壁厚及外径分布。通过研究成品钢管中部断面上的横向壁厚分布,分析了内部多边形程度;通过研究头尾两端的纵向壁厚分布,分析了头尾增厚段切除长度,并与试验结果进行对比验证,为提高产品质量、减小切头损失提供了离线研究手段。