非极限状态主动土压力与填土张拉裂缝研究

为了进一步完善非极限状态主动土压力计算中的不足,并就填土张拉裂缝深度的理论计算展开研究,以复杂工况下刚性挡土墙为研究对象,综合考虑挡土墙变位模式、填土种类、墙背与填土面倾角、墙土摩擦、填土张拉裂缝影响及超载作用等因素,基于薄层单元法,并结合墙土相互作用强度参数与位移的非线性关系,推导得到一种非极限状态主动土压力计算公式;通过与文献特例、试验数据比对,验证了所构建公式的合理性。当墙背填土为黏性土时,利用土压力计算公式及挡土墙模型中的几何关系,建立了填土张拉裂缝深度与挡土墙位移的关系方程,并绘制出不同影响因素下裂缝深度随挡土墙位移的变化曲线,其变化规律与模型试验结果基本吻合。研究结果表明:考虑因素的增多使得非极限状态主动土压力计算过程变得复杂,但假设条件与实际工况更加接近,其计算误差得以降低,且通过迭代法计算方程可以得到满意的数值解;张拉裂缝开展深度随挡土墙位移呈非线性增长,在位移初期增长较快,而接近极限位移时裂缝开展趋于稳定;不同因素对于填土张拉裂缝开展产生的作用存在差异,其中填土内摩擦角和黏聚力影响显著,超载和填土面倾角影响次之,墙背倾角影响最小;降低填土抗剪强度,增加超载以及选择仰斜式挡土墙均有助于抑制张拉裂缝的开展。

钟形壳零件环料冷挤压的工艺研究

采用刚塑性有限元模拟与试验相结合的方法,对环料成形钟形壳零件的冷挤压工艺进行研究。通过调整坯料形状、模具结构和成形工艺参数,解决成形工艺试验过程中出现的塌角、壁厚差、拉裂等问题,得到了优化的冷挤压成形工艺,以低能、省料、高效的方式,获得了高尺寸精度和良好力学性能的冷挤钟形壳零件。试验研究表明:在坯料上预设凸块进行补偿,可有效解决杯形件口部的塌角缺陷;通过芯杆约束环料内侧面的变形,可以消除自由成形时对反挤的牵制作用;优化坯料形状和模具尺寸,通过给变形材料附加压应力,适当调整润滑和退火参数,可以获得利于材料流动的变形条件,从而有效改善挤压塑性。