热轧花纹板不均匀变形的数值模拟和试验研究

花纹板热轧过程中板坯复杂的变形过程导致难以确定合理的花纹板热轧工艺及控制参数,运用ABAQUS有限元软件,对花纹板轧制三维热力耦合过程进行数值模拟,得到花纹板热轧过程中的应力、应变和温度场分布规律。花纹板轧制前后存在明显的应力和温度分布不均匀,这会直接导致应变分布不均匀。最大的等效应变产生在无豆形基板的上层,导致该部分的晶粒尺寸最小。通过试验验证了有限元模型的可靠性,为实际生产提供了可靠的理论依据。

热带粗轧机组立轧非稳定轧制阶段变形规律的实验研究

采用铅作为模拟材料，模拟比１∶１０，对热带粗轧机组平辊立轧时非稳定轧制阶段变形规律进行了模拟实验研究。分析和比较了头、尾部最大狗骨高度非稳定行为、失宽行为、鱼尾长度与立辊直径、侧压量、板坯来料厚度及宽度之间的关系，并建立了新的数学模型。

热带粗轧机组立轧稳定轧制的变形规律的实验研究

用铅作模拟材料，实验研究热带粗轧机组平辊立轧时稳定轧制的变形规律。得出表征立轧时轧件断面特征的四个参量与侧压量、立辊直径、板坯来料厚度及宽度间的关系，并建立了新的数学模型。

高堆石坝水力耦合模型及工程应用

建立了高面板堆石坝非线性变形与非稳定渗流的水力耦合模型。该模型分别采用邓肯E-B模型和抛物Signroini型变分不等方法模拟堆石体的非线性应力变形过程和非稳定渗流过程,并通过修正的Kozeny-Carman模型表征堆石体的渗透特性对变形和围压的依赖关系。在面板渗透系数反演分析的基础上,应用上述模型对水布垭面板堆石坝进行了渗流–变形耦合分析。通过对数值模拟结果与实测数据的对比分析,表明因面板的绝对防渗作用,堆石体中的水力耦合效应并不显著,且上述模型可在一定程度上揭示堆石坝的渗流及变形发展趋势;但因忽略了流变、湿化、室内试验参数的尺寸效应以及非饱和渗流等,上述模型也存在较为突出的局限性。研究成果对于高面板堆石坝的水力耦合分析具有一定指导意义。

非稳态载荷下轮轨滚动接触及其钢轨波磨研究

利用有限元法,考虑材料反复滚压条件下棘轮效应和局部滑动的影响,研究了非稳态机车和车辆车轮载荷作用下轮轨滚动接触的弹塑性应力、应变和变形,进而分析了塑性流动型钢轨波浪形磨损的形成和发展过程以及波谷和波峰处材料的力学行为.结果表明:在非稳态载荷作用下,钢轨接触表面产生不均匀塑性变形引起的波磨,波磨发展速率呈衰减趋势,最终趋于稳定状态;在相同载荷下,与车辆车轮相比,机车车轮对钢轨波磨影响较大;波谷处的残余应力、应变和变形大于波峰处.

二十辊森吉米尔轧机板形调控性能仿真研究

为深入研究二十辊森吉米尔轧机的板形调控性能,研究开发了专用于分析二十辊轧机板形控制性能的辊系-轧件一体化仿真模型及软件工具,对国内某厂硅钢和不锈钢轧制用二十辊森吉米尔轧机辊系及轧件的变形行为进行了仿真计算,得到了不同工况下承载辊缝曲线、ASU调节特性、第1中间辊轴向横移对边降的控制能力、第2中间辊随动辊凸度对板形调控性能影响、辊间接触压力分布等结果,进而分析了轧制过程中各板形控制手段的调控能力。

子午线轮胎稳态滚动有限元分析

以MSC.Marc软件为平台,建立子午线轮胎的三维非线性稳态滚动有限元模型。在模型计算中,考虑了轮胎的静态载荷施加过程、自由滚动过程、完全刹车滑动过程、防抱死刹车过程和牵引过程,得到了轮胎接地面的接触应力分布情况及轮胎牵引力与转速之间的关系等结果,有利于进一步了解轮胎的动态性能。

中厚板纵向边裂产生原因与控制方法

针对中厚板纵向边裂问题,研究了其形成机理,对轧钢工序中加热制度,上、下工作辊辊径,辊速配比对钢板上、下表面边部变形均匀性的影响进行了工业试验研究。结果表明,通过调整加热制度及上、下工作辊辊速可改善钢板上、下表面变形均匀性,将钢板下表面边裂控制在距边部30mm内,钢板切边后可以完全消除纵向边裂,使钢板合格率达90%以上。

考虑胎体复杂变形的轮胎非稳态转向特性半经验模型

本文在考虑胎体复杂变形的轮胎非稳态侧偏特性理论模型的基础上,提出了一种半经验模型。经过试验验证,在与汽车平面运动有关的低频范围内,其理论值与试验值吻合较好。与已有的半经验模型相比,该模型精度较高,可直接反映轮胎模型参数和结构参数间的关系。

热带粗轧机组立轧变形规律研究

以铅为模拟材料，对热带粗轧机组平辊立轧变形规律进行了实验研究，分析了稳定轧制阶段表征立轧时轧件断面特征的４个参量，及非稳定轧制阶段头、尾部最大狗骨高度非稳定行为，失宽行为，鱼尾长度与立辊直径、侧压量、板坯来料厚度及宽度之间的关系，并建立了新的数学模型．

升力体高超声速飞行器非定常滚转力矩建模研究

为了深入研究升力体高超声速飞行器相对薄弱的横侧向稳定性问题,对滚转自由振荡风洞试验数据进行了谱分析,建立了多个气动频率余弦和形式的非定常滚转力矩模型。由于升力体高超声速飞行器的滚转自由振荡曲线呈现非定常、非线性和一定的周期性特征,且对试验结果的谱分析发现,在多种气动状态下,都存在除机械振动频率外的三个振动频率,将滚转力矩表达为此三个频率余弦和的形式。该滚转非定常气动力矩数学模型捕捉了试验的基本趋势涵盖了其主要的量值范围,反映了升力体高超声速飞行器横向流场扰流的多尺度和周期性特征。

TSCR流程生产无取向电工钢的冷轧变形抗力模型

利用MTS880、WE-300拉伸试验机对采用TSCR流程生产的3种不同Si+Al含量的无取向电工钢冷轧变形抗力进行了研究,分析了可逆轧制和连轧过程生产方法对变形抗力的影响,并通过试验数据建立了变形抗力数学模型,并对模型判定系数分析和回归计算结果与实际测试结果进行比较,结果表明此模型具有良好的曲线拟合特性。

热轧超薄规格工作辊辊端压靠辊系变形模型

在热轧薄窄料时,工作辊辊端压靠问题十分突出,引起带钢所承受的轧制压力、辊间接触压力和辊缝横向刚度等与非压靠状态有很大不同。文章详细分析压靠工况下的受力和变形特征,建立了工作辊辊端压靠的判别方法,并以影响函数法为基础,研究了压靠工况下的辊系变形模型。并应用该模型对压靠的各工况进行分析,所得结论可用于指导生产。

旋转导弹广义马格努斯动力学建模

针对传统基于理论计算、工程估算及大量飞行试验迭代辨识建立的动力学模型无法实现旋转导弹交叉耦合效应定量表征的问题,基于非定常CFD计算结果并结合傅里叶系数展开法,对广义Magnus效应建模进行了研究。基于参数辨识理论,用一周等效法建立旋转导弹的交叉耦合力和力矩的周期描述;基于频谱分析方法,将非定常计算的实时计算结果用傅里叶级数法叠加至Magnus力与力矩的周期描述中,形成沿时间轴展开的结果;将建立的力和力矩描述代入六自由度刚体运动学和动力学模型,构建完整的交叉耦合动力学模型。仿真计算发现:广义Magnus力会提高导弹的稳定性;广义Magnus力矩会降低导弹的稳定性甚至导致螺旋的锥形运动,当该力矩达到导弹主力矩7%时导弹处于临界稳定。该结论可用于驾驶仪设计以避免导弹出现锥形失稳,在工程中有重要指导意义。

基于铸辗复合成形的42CrMo钢稳态变形参数的确定

通过热压缩试验获得42CrMo钢铸坯的流变应力，以动态材料模型和Prasad’s失稳准则为基础，建立不同变形量下42CrMo钢铸坯的功率耗散图、失稳图及加工图，分析其热变形过程并确定稳态变形参数。研究得出了变形失稳区在高应变速率（大于0．35s^-1）时出现，且随应变速率的增加和变形量的增大，失稳区域变宽。变形温度850～1150℃、应变速率0．05～0．35s^-1为稳态变形区域。功率耗散效率的峰值35％出现在1100℃／0．05^s-1处，被认为是最佳变形工艺参数。

基于形变模型的图像分割和非刚性目标的跟踪

本文在活动轮廓的基础上,提出了基于形变模型的图像分割和非刚性目标的跟踪方法。为了克服活动轮廓的一些缺陷,引入了新的与图像特性有关的外部能量和松弛法;将形变模型和光流模型相结合用于非刚性目标跟踪。该方法对噪声不敏感,能准确、可靠地检测物体曲率高的边缘部分,跟踪非刚性运动目标。实验结果验证了该方法的有效性。