板带轧制过程中的三维接触摩擦模型

为解决压力加工中工具与工件间的接触摩擦问题，根据金属流动对摩擦的反作用，在轧辊和工件之间引入了一层极薄的摩擦单元并将其编入三维弹塑性大变形有限元程序。通过调节摩擦元尺寸厚度和β因子，实现了对薄板轧制过程中间介质的几何尺寸模拟和物理特征模拟。该法不用对摩擦力大小、方向及中性点位置进行假定，通过计算能够得到全部有关信息。     

基于内聚力模型的白点萌生机理研究

基于内聚力理论、氢压理论和应力作用下氢富集理论,在以往孔洞锻合研究的基础上,建立了白点萌生扩展的有限元分析模型。研究了初始氢浓度、裂纹长度以及多裂纹耦合作用等多种因素对白点萌生的影响,确定了不同条件下白点萌生的临界氢浓度及其变化趋势。结果表明,氢对白点萌生具有重要的影响,在白点萌生过程中,高浓度的氢聚集在裂纹端部,极大地降低了钢的内聚力强度;对于单裂纹,随着裂纹长度的增加,白点萌生的临界氢浓度逐渐减小并趋于稳定值;当多个密集小裂纹同时存在时,裂纹间的耦合效应会导致小裂纹有贯穿形成大裂纹的趋势,而远端裂纹的耦合效应则相对较小;对于多裂纹,白点萌生临界氢浓度具有随裂纹个数的增加而线性递减的趋势。     

基于有限元和优化的粗轧短行程控制曲线研究

针对热带钢粗轧段头尾部形状短行程控制SSC(Short Stroke Control)问题,提出了数值优化法研究改善头尾形状的SSC曲线。采用编程开发手段,将有限元分析与优化算法相结合,以端部宽度偏差最小为目标,建立了粗轧段SSC曲线数值优化分析系统。通过计算得到了优化迭代过程中短行程曲线和头尾宽度偏差的变化分布,最终给出优化后的SSC曲线和对应的头尾形貌。结果表明,该方法对粗轧段SSC曲线的优化是有效的,能够降低头尾部切损长度,研究成果可用于指导生产实践。     

大型饼类锻件镦粗夹层裂纹缺陷形成机理研究

针对大型饼类锻件镦粗过程出现的夹层裂纹缺陷问题,本文采用有限元技术,建立锻件镦粗过程的热力耦合理论分析模型,计算了镦粗过程中等效应变、等效应变速率及其对应梯度的演变规律。通过对各场变量演变分布的分析,提出了基于变形程度与变形速度梯度组合式的夹层缺陷判断模型,并获得了锻件心部夹层裂纹的形貌和分布。通过对比计算结果与实验测试数据,二者吻合良好。     

基于内聚力模型的白点萌生机理研究

基于内聚力理论、氢压理论和应力作用下氢富集理论，在以往孔洞锻合研究的基础上，建立了白点萌生扩展的有限元分析模型。研究了初始氢浓度、裂纹长度以及多裂纹耦合作用等多种因素对白点萌生的影响，确定了不同条件下白点萌生的临界氢浓度及其变化趋势。结果表明，氢对白点萌生具有重要的影响，在白点萌生过程中，高浓度的氢聚集在裂纹端部，极大地降低了钢的内聚力强度；对于单裂纹，随着裂纹长度的增加，白点萌生的临界氢浓度逐渐减小并趋于稳定值；当多个密集小裂纹同时存在时，裂纹间的耦合效应会导致小裂纹有贯穿形成大裂纹的趋势，而远端裂纹的耦合效应则相对较小；对于多裂纹，白点萌生临界氢浓度具有随裂纹个数的增加而线性递减的趋势。     

微波处理-气相色谱法测定蒜薹中多种有机氯、拟除虫菊酯类农药残留

建立了微波处理-气相色谱法快速测定蒜薹中的8种有机氯类、拟除虫菊酯类农药残留的方法。样品切成2 cm左右的小段,采用家用微波炉处理,再用乙腈提取,提取液采用固相萃取技术分离、净化、浓缩后,进气相色谱分析,外标法定性、定量。该方法适用于三唑酮、联苯菊酯、甲氰菊酯、三氟氯氰菊酯、氟氯氰菊酯、氯氰菊酯、氰戊菊酯、溴氰菊酯等8种农药的残留分析。经过添加回收试验,8种农药的平均回收率在76.4%~105.8%之间,相对标准偏差(RSD)≤10%,符合农残分析要求。     

三辊轧制过程中的大变形有限元分析

采用基于Ｕ．Ｌ．法的三维弹塑性大变形有限元分析，创立了孔型函数与产品断面形状设计的一体化分析模型，深入分析了无缝管三辊减径时在近似椭圆孔型约束下单道次轧制时瞬态应变场，在微机工作站上实现了大型有限元分析及图形动态显示，为产品工艺参数和辊面孔型设计提供分析依据。     

柔性器件基底预应变和各参数对蛇形结构延展性的影响

为了提高柔性电子器件在大变形过程中的可变形性,防止失效破坏,本文以完全粘结的蛇形结构为例,利用ABAQUS有限元软件建立了金属薄膜交联导体-基底的三维有限元模型,研究了金属导体在基底预应变作用下的延展性,计算出导体和基底的不同材料和几何参数(基底厚度ts(500μm~3000μm)、导体宽度wm(1μm~4μm)、导体厚度tm(0.25μm~6μm)、长间距比α(0~3))下蛇形结构的弹性延伸率(εs)大小,并利用Origin软件得出了各参数与弹性延伸率的关系曲线。结果表明:弹性延伸率随着基底弹性模量、金属厚度的增加而减小,随着导体弹性模量的增大而增大,当金属厚度tm<0.45μm时,弹性延伸率超过100%,导体延伸率受基底厚度、金属宽度影响较小;当长间距比α<1时延伸率随着α的增大而增大,α>1时基本保持不变。根据这些结果可进一步优化系统结构,使系统获得最大延展性。数值模拟结果也说明了基底预应变能显著提高蛇形交联导体的弹性延伸率。     

胞元结构X-Ray三维成像及其FEM模拟

采用微纳米X-Ray断面成像技术,通过对含有CaCl2生物淀粉膨化结构材料三维成像规律的研究,确定了胞元体结构形态,并分析了断层胞元分布规律.建立了带有微细孔洞结构材料三维几何描述模型,通过理论建模和数字编程实现了与非线性有限元的连接,分析了微米级胞体材料受载后的场变量分布.