凸模结构对大截面带筋方筒件挤压力的影响研究

目的解决大截面铝合金带筋方筒构件在反挤压过程中成形力大的难题,实现在3000 t压力机下成功制备内孔为665 mm×665 mm的大截面带筋方筒形构件。方法提出了一种使用新型棱台凸模结构代替平凸模结构的方法,用主应力法得出了棱台凸模结构与平凸模结构的挤压力计算公式,对比分析了2种凸模结构反挤压成形力的大小,并用DEFORM有限元软件模拟分析了不同结构参数下的棱台凸模反挤压过程,最终进行工程试制,验证了反挤压工艺的可行性。结果通过主应力法得出了方筒形件的变形力计算公式,得出棱台凸模结构反挤压成形力小于平凸模结构反挤压成形力,经模拟分析得出在反挤压过程中棱台凸模结构的最优结构参数为棱台斜角15°、棱台高度40 mm,并在3000 t压力机上成功制得内孔为665 mm×665 mm的大截面带筋方筒形构件。结论通过数值模拟分析可知,与采用平凸模结构相比,采用棱台凸模结构时的反挤压成形力降低了约13%,同时减少了挤压变形过程中的金属流动“死区”。经实验验证,在3000 t压力机上成形了内孔为665 mm×665 mm的大截面带筋方筒形构件,实现了省力挤压。

大截面带内筋方箱辊拔成形数值模拟和实验研究

提出了一种大截面带内筋方箱辊拔整体成形工艺,利用有限元数值模拟软件对其成形过程、辊拔道次以及辊轮形状进行分析计算。对6061铝合金大截面带内筋方箱不同辊拔道次进行有限元模拟分析,发现三道次辊拔成形方案较一道次辊拔和二道次辊拔方案具有最好的成形效果:最低的损伤值以及几乎没有折叠缺陷,对应减薄系数压下变形方式形成的内筋最饱满,等效应变分布最均匀,并且具有最低的成形载荷。实验结果表明,6061铝合金大截面带内筋方箱的成形效果良好,内筋充填饱满。本文提出的大截面带内筋方箱整体成形技术,通过优化辊拔方案以及辊轮形状,方箱实际成形效果良好,可为生产实践提供理论指导。

大跨径钢箱系杆拱桥拱梁结合段局部受力分析

基于上海市浦星公路跨航道主桥拱梁结合段工程,针对钢箱系杆拱桥拱梁结合段的受力特点,建立拱梁结合段板壳有限元分析模型,对比研究边界条件的模拟方式,分析拱梁结合段拱梁整体腹板、支座加劲板和系杆锚箱等关键区域的应力分布情况。研究表明,拱梁结合段最不利受力板件为拱梁整体腹板、支座横隔板及系杆锚箱,应力集中点主要位于整体腹板与支座加劲板顶部相交处,拱梁整体腹板最大应力分布在拱肋和系梁交接线处,不宜在该节段设置分段线进行现场连接施工。