鋼異徑管冷成形數(shù)值模擬及試驗研究

多層支撐深基坑變形數(shù)值模擬正交試驗設(shè)計研究——分析了多層支撐深基坑設(shè)計中的多個參數(shù)，對諸如擋墻和支撐的剛度指標(biāo)等參數(shù)選取進行了分析。對深開挖進行了多因素多水平的有限元數(shù)值模擬，在此基礎(chǔ)上進行了支撐剛度、位移柔度數(shù)、土體變性及強度參數(shù)等5因素的...

介紹了地彈簧芯軸零件冷溫擠壓復(fù)合工藝及數(shù)值模擬,通過分析不同的擠壓參數(shù)和設(shè)計參數(shù)如凹模的過渡圓角、模具與工件間的摩擦系數(shù)和溫擠壓加熱溫度,通過模擬來觀察這些參數(shù)對擠壓力、成形工件質(zhì)量、工件應(yīng)力分布、溫度分布變化等的影響,從而達到選出最佳的工藝參數(shù),優(yōu)化工藝的目的。

針對襯套零件的特點,分析了成形工藝及擠壓前處理,應(yīng)用deform-3d軟件建立有限元模型進行仿真模擬,定點追蹤了關(guān)鍵部位在成形過程中的應(yīng)力、應(yīng)變、流速等變化情況,并依此為依據(jù)設(shè)計出雙層組合式預(yù)應(yīng)力擠壓模,為實際生產(chǎn)提供了有價值的參考。

利用dynaform軟件對喇叭口形制件拉深成形過程進行數(shù)值模擬分析,通過理論計算,對制件進行兩次拉深.模擬結(jié)果顯示:該制件能正常成形,說明工藝參數(shù)設(shè)置合理.利用dynaform軟件能夠很好地預(yù)測成形過程,提高產(chǎn)品質(zhì)量.

冷熱原油順序輸送過程中影響接觸區(qū)內(nèi)兩種油品混油特性的因素諸多,如:流速、溫度、油品物性、沿線長度、輸油次序等?；趂luent軟件僅對順序輸送過程中混油界面通過偏心異徑管時的混油特性進行模擬分析。研究結(jié)果與等徑管混油特性相比較并總結(jié)其變化規(guī)律,可應(yīng)用于優(yōu)化實際輸送過程中的運行參數(shù)。

第30卷增刊巖土力學(xué)vol.30supp. 2009年8月rockandsoilmechanicsaug.2009 收稿日期：2009-05-21 第一作者簡介：李新平，男，1963年生，博士，教授，主要從事巖土工程、爆破工程方面的教學(xué)與研究工作。email：xinpingli@whut.edu.cn 文章編號：1000－7598－(2009)增1―0005―05 鋼管爆炸破壞的數(shù)值模擬分析與試驗研究 李新平1，代翼飛1，劉金煥2，曾明3，劉立勝1，張開廣3 （1.武漢理工大學(xué)道路橋梁與結(jié)構(gòu)工程湖北省重點實驗室，武漢430070；2.大渡河流域水電開發(fā)有限公司，成都610016； 3.葛洲壩集團公司三峽工程施工指揮部，宜昌443134） 摘要：在三峽工程二期下游圍堰拆除爆破中，其難點問題為混凝土防滲墻的一次

對適用于新結(jié)構(gòu)消聲器的前端異徑管進行了工藝性分析,確定了該異徑管的制造工藝過程,并針對重點工序設(shè)計了模具,提出了集多次拉延沖孔、翻口、修邊、翻凸緣、切口等工序為一體的異徑管制造工藝。生產(chǎn)實踐表明,該工藝的生產(chǎn)投入成本低,可實現(xiàn)較高的加工精度和裝配精度。

在模擬現(xiàn)場條件下通過試驗研究了偏心異徑管流量計的特性，給出了試驗曲線，為流量測量與監(jiān)測提供了一種新方法，具有工程實用價值。

對擠壓彎曲成形大口徑彎頭的變形過程進行了有限元模擬分析。對壓扁工序和彎頭成形工序分別進行建模和模擬,并對模擬結(jié)果進行了應(yīng)力、應(yīng)變分析和成形過程載荷分析。對影響彎頭成形的關(guān)鍵區(qū)域——內(nèi)弧和外弧區(qū)域進行了速度場分析。將模擬成形后的彎頭與工廠實際生產(chǎn)的彎頭相對比,成形情況良好。

基于移動最小二乘法近似函數(shù)和以有限元網(wǎng)格作為積分背景網(wǎng)格的無網(wǎng)格法理論,對板料沖壓成形過程進行了數(shù)值模擬,利用罰函數(shù)法引入本質(zhì)邊界條件處理成形過程中的接觸摩擦問題,并將模擬結(jié)果與有限元法計算結(jié)果進行對比,結(jié)果表明:無網(wǎng)格伽遼金法的計算結(jié)果與有限元法計算結(jié)果基本吻合,無網(wǎng)格伽遼金法作為新興的數(shù)值計算方法,具有前后處理簡單,精度高等特點,為板料沖壓成形的數(shù)值模擬提供了一種有效的新方法。

混凝土的抗損壞性影響到建筑物在使用過程中的安全性。為了探明混凝土的爆破特性,對不同強度的三組混凝土進行爆破試驗,分析它們的爆破效果。使用ansys/ls-dyna有限元程序模擬混凝土爆破。結(jié)合實驗碎片的分布和數(shù)值模擬得到的爆炸應(yīng)力波傳播規(guī)律,得到分析結(jié)果:混凝土強度越高,其抗損壞性越高。水泥的配比增加,混凝土內(nèi)部黏性提高,應(yīng)力傳播衰減率增強,最終導(dǎo)致混凝土的抗損壞性加強。

利用數(shù)值模擬研究了316l無縫不銹鋼異徑管成形過程中,不同軸向的等效應(yīng)力和應(yīng)變的分布情況。在此基礎(chǔ)上,比較了不同的摩擦系數(shù)下,異徑管件兩端厚度的情況。模擬結(jié)果顯示:管壁隨著摩擦系數(shù)的增加而厚度增加;摩擦系數(shù)較小時,厚度均勻性也會改善。根據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果,進行了實際的異徑管冷擠壓成形,得到的產(chǎn)品完全高于核電用異徑管產(chǎn)品相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。研究結(jié)果表明,通過控制管件成形的關(guān)鍵技術(shù)可以有效改善異徑管的成形性能。

利用有限元方法完成了整體成形碟形波紋管的剛度及穩(wěn)定性計算并進行了試驗驗證。結(jié)果表明整體成形碟形波紋管的剛度及穩(wěn)定性均顯示強非線性特征。運用非線性有限元方法得到的結(jié)果和試驗數(shù)據(jù)具有良好的一致性,能夠較好地模擬碟形波紋管的臨界失穩(wěn)壓力及失穩(wěn)形態(tài)。

針對收縮型噴嘴內(nèi)部結(jié)構(gòu)長徑比(直線段長度與直徑的比值)嚴(yán)重影響出口射流的沖蝕性能這一關(guān)鍵問題,研究了噴嘴內(nèi)部射流加速機理,得出長徑比是影響噴嘴出口射流速度的最主要因素之一;針對工程中5吋套管常用噴嘴結(jié)構(gòu),選取不同噴嘴直徑和直線段長度,利用fluent軟件計算了35組模型(直線段長度為6~12mm,直徑為4~6mm),結(jié)果表明:射流速度最大時噴嘴長徑比存在一個最佳值,本次計算射流出口速度最大時長徑比為1.8;實驗室按照數(shù)值計算模型加工35個不同長徑比噴嘴,利用粒子圖像測速系統(tǒng)(piv)進行非接觸式試驗,分析實驗結(jié)果,揭示了長徑比對噴嘴出口射流性能的影響規(guī)律,驗證5吋套管常用噴嘴(總長度為17mm、收縮角30°)出口射流最大時對應(yīng)的長徑比1.8,試驗結(jié)果與數(shù)值模擬一致.

下向膠結(jié)充填采礦過程中,膠結(jié)充填體頂板的破壞不僅受抗壓強度的影響,而且還表現(xiàn)為張拉破壞,為了充分探索充填體頂板張拉破壞過程中的損傷演化規(guī)律,對膠結(jié)充填體試件進行了單軸抗拉破壞聲發(fā)射試驗,并利用rfpa2d軟件對其拉伸破壞過程及聲發(fā)射信號進行了數(shù)值模擬.模擬分析表明,膠結(jié)充填體的抗拉破壞是始于試件圓盤中部,沿著加載軸線方向出現(xiàn)裂隙萌生與擴展,并匯聚成宏觀的裂隙帶,最終導(dǎo)致整體失穩(wěn)的破壞過程.模擬結(jié)果還再現(xiàn)了抗拉破壞時聲發(fā)射的分布規(guī)律,其結(jié)果對比室內(nèi)試驗的聲發(fā)射特征規(guī)律,具有很好的一致性.

針對電力行業(yè)所用金具球頭的生產(chǎn)加工,提出一套冷鍛成形方案,以改進現(xiàn)有機械切削加工工藝,降低生產(chǎn)成本。首先通過對零件形狀的分析,制定出初步的冷鍛工藝過程,再利用deform-3d鍛造模擬分析軟件,對所制定冷鍛工藝進行計算分析驗證,最后根據(jù)模擬結(jié)果確定及調(diào)整工藝方案,設(shè)計出一套冷鍛模具,實施實際冷鍛工藝試驗。并成功鍛打出合格的金具球頭冷鍛件。

螺旋道釘多工位冷鐓成形工藝存在多種可選擇的方案,為得到最佳的工藝方案,采用工藝優(yōu)化數(shù)學(xué)模型與deform-3d模擬相結(jié)合的方法。討論了各工藝方案的載荷行程曲線和模擬得出的重要參數(shù)變化規(guī)律,并將參數(shù)代入工藝優(yōu)化數(shù)學(xué)模型進行計算。結(jié)果表明:采用冷鐓工藝第1種方案時,預(yù)鐓、粗鐓、精鐓工位的變形程度分配合理;最大的損傷和應(yīng)變值隨工位變形程度的增加而增大,并在成形六角頭部時值最大。經(jīng)計算得出最佳工藝方案,采用優(yōu)化后的方案生產(chǎn)的螺旋道釘整體組裝疲勞試驗達300萬次。

對偏心螺母進行工藝分析,提出了兩種不同的工藝方案,并基于deform-3d對兩種冷鐓工藝方案進行數(shù)值模擬.對比分析了兩種方案成形過程中應(yīng)力應(yīng)變分布以及載荷行程曲線的變化規(guī)律.通過優(yōu)化工藝及模具結(jié)構(gòu)使得多工位冷鐓過程中各工位模具承受的載荷值較小并且分布均勻.經(jīng)仿真分析以及實驗驗證證明,通過第2種工藝方案生產(chǎn)出來的偏心螺母表面質(zhì)量較好,填充飽滿,無裂紋、折疊等缺陷,采用該工藝方法更適用于零件的大批量生產(chǎn).

對低碳鋼等徑彎曲通道變形進行了數(shù)值模擬,并分析了它的顯微組織.通過有限元數(shù)值模擬,獲得了低碳鋼成形等徑彎曲通道變形載荷的變化規(guī)律和等效應(yīng)變分布規(guī)律.載荷模擬結(jié)果表明,摩擦因子越大,變形載荷也越大,當(dāng)摩擦因子為0.408時,其成形載荷約為無摩擦?xí)r的21倍,載荷數(shù)值模擬與實驗結(jié)果基本相吻合.此外,結(jié)合所揭示的等效應(yīng)變分布特點,對一道次等徑彎曲通道變形后試樣橫截面上的微觀組織分布進行了分析,表明下表面處的材料晶粒細(xì)化程度比上表面處的大,因此這種分布特點與等效應(yīng)變分布是相互一致的.

鋼管混凝土框架模型模態(tài)試驗及數(shù)值模擬——目的了解鋼管混凝土框架結(jié)構(gòu)動力特性，為此類結(jié)構(gòu)的抗震研究奠定基礎(chǔ)．方法利用單輸入單輸出(siso)模態(tài)試驗方法和數(shù)值模擬方法，對一榀鋼管混凝土柱一h鋼梁框架結(jié)構(gòu)模型的動力特性進行測試分析．結(jié)果模態(tài)試驗方法得到...

介紹了鈑金成形數(shù)值模擬理論和數(shù)值模擬平臺,以凹彎邊橡皮成形為例,對成形過程的厚度分布、回彈進行了數(shù)值仿真研究,為進一步開展精密成形研究奠定了基礎(chǔ)。

聚變堆用難變形CLAM鋼三通成形模擬及試驗研究