一种箱体为零件装配变形的测试与分析方法

箱体类零件装配后,呆能发生变形,改变其冷加工时的质量控制。本文以６１０５柴油机机体曲轴箱为例,介绍一种测试和描述箱体类零件装配变形的计算机辅助方法。     

大型铝合金整体框机加零件局部喷丸校形试验研究

大型铝合金整体框类零件机加变形问题一直制约着航空制造业的发展,尤其是框类零件局部缘条发生变形一直难以控制．为了对框类零件局部进行校形,本文在分析了大型铝合金整体框机加零件变形机理的基础上,重点讨论了利用喷丸校形工艺对框类零件进行局部校形的方法,分析了不同喷丸校形工艺参数、预应力以及热处理对校形效果的影响．研究结果表明,增加喷丸强度有助于提升喷丸校形量,但是具有饱和的趋势;采用预应力喷丸可以在较小的喷丸强度下实现较大的校形量,且尺寸稳定;喷丸校形后的常规喷漆等热处理对喷丸校形效果影响很小,喷丸校形效果稳定．     

内部爆炸作用下钢箱结构变形规律性实验

箱型结构内部爆炸能够造成比空爆更严重的破坏效果。本文中设计了3个边长600 mm、板厚4 mm的实验试件,并分别用98.4、194.7和355.8 g的TNT炸药进行了内部爆炸实验,得到了所有试件的变形特征。箱体壁板的变形都呈现向外凸出(鼓起)的特点,壁板中心的最终挠度随着爆炸TNT当量的增大而近似成线性增长,拟合了箱体壁板挠厚比与爆炸当量之间的经验公式。通过三维数字图像相关技术,得到了箱体壁板的动态响应过程:爆炸发生后,壁板中心最先产生向外鼓起;壁板中心随后变形增长,同时变形向四周传播;壁板中心变形达到最大值后,板的变形会产生一定量的振荡回缩。     

三维有限变形线性光弹性材料研究

制成了１５％应变量的三维有限变形线性光弹性材料，可供对橡胶类零件的应力分析之用；在该材料中，以尼龙６作内含体，可以制作初应力很小的三维有限变形复合光弹性模型。     

对薄壁衬套装配后内孔与轴配合间隙的研究

机械工程中薄壁衬套装配变形是个不可忽视的问题,因为这种变形将直接影响机械孔与轴的配合间隙.本文运用弹性力学及机械设计理论对薄壁衬套的装配变形量进行了系统的计算、分析及研究,提出一组薄壁衬套装配后孔轴配合间隙的计算公式,该组公式可供机械设计及制造工程技术人员参考使用.     

橡胶类零件有限变形应力分析用的三维光弹性方法

在应力冻结法基础上，建立了橡胶类零件有限变形应力分析用的三维光弹性方法，被研究对象的拉格朗日应变可达１５％。用一个应力集中三维效应的实例说明了本方法的有效性。     

铆接油箱的水锤毁伤效应

为了研究高速侵彻体撞击飞机油箱等充液容器所产生的水锤效应对容器结构产生的灾难性破坏,以铆接油箱为对象,通过开展弹道射击实验,结合数字图像相关测试技术,获取了铆接油箱在射弹冲击作用下的箱体变形、破孔直径等数据;并建立流-固耦合有限元模型,分析射弹入射速度与射弹动能损失、箱体变形、流体动压、铆钉失效之间的关系。结果表明：有限元模拟结果与实验结果基本吻合,数值模型可用于描述油箱在水锤作用下的动力学行为;射弹动能损失、箱体变形量、液体压力峰值与射弹入射速度呈正比例关系;当射弹入射速度达到1 400 m/s之后,油箱后壁板开始出现裂纹,并呈花瓣式破孔损伤;当射弹入射速度达到1 600 m/s时,铆钉开始发生断裂。     

爆炸胀形不锈钢波纹板试验

爆炸胀形所使用的模具结构简单,容易操作,成形质量好,并且生产效率高。我们应用爆炸胀形方法试生产了部分带加强梗的环状零件。现以不锈钢波纹板零件为例,简单介绍如下: 一、零件形状、尺寸及材料 由于零件的装配位置不同,尺寸大小各异,图1所示为高220—300毫米,曲率半径340毫米的     

低刚度工件机加工的定位、夹紧形式

根据仪器的整体要求，导航仪器产品中都采用有色金属、薄壁零件。但由于工件刚度差，容易引起变形、振动，从而影响机加工的精度。本文着重分析研究零件机加工时的受力状况，提出零件工艺刚度的概念。主张采用适当的定位、夹紧形式来提高零件的工艺刚度，达到减轻或消除零件的变形、振动和提高机加工的精度。     

大型轧机油膜轴承锥套损伤问题研究

利用弹塑性接触问题边界元法分析了轧机油膜轴承锥套与轧辊辊颈装配过程中的变形和载荷特性,讨论了接触应力和变形对锥套与辊颈损伤的影响,给出了防止锥套与辊颈装配过程损伤的具体改进措施。最后通过实验验证了理论分析结果和改进方案的正确性。     

Non-elliptic deformation field near the tip of a mixed-mode crack in a compressible hyperelastic material

This paper gives an asymptotic analysis of the deformation field near the tip of an arbitrary mixed-mode crack in a compressible hyperelastic harmonic material which loses ellipticity at sufficiently large deformations. It is found that the near-tip deformation field is characterized by a localized non-elliptic deformation band issuing from the crack-tip and bounded by two curves of discontinuous deformation gradient. Explicit expression for the near-tip deformation field is obtained both inside and outside the localized deformation band. In particular, a simple relation is derived that determines the orientation of the deformation band in terms of two complex governing parameters of the near-tip fields inside and outside the deformation band, respectively.     

一种基于径向基函数的两步法网格变形策略

基于径向基函数(RBF) 的网格变形方法是一种可靠的网格变形技术,对于任意拓扑的网格都能获得高质量的变形网格. 缩减控制点的RBF 网格变形方法可以大幅提高网格变形效率,但也存在变形后物面误差较大、边界层网格交错的问题. 在缩减控制点方法的基础上,提出了一种适合于带有边界层的黏性网格变形的方法,该方法从物面中选择两组控制点,利用其中一组控制点粗略计算变形后网格位置及变形误差,利用第二组控制点与变形误差插值得到更为精确的变形网格. 利用该方法完成带襟翼的NLR 7301 二维构型和带发动机短舱的DLR F6 翼身组合体的网格变形问题,结果表明该方法可以较大幅度降低变形网格的物面误差,并且有效避免边界层网格交错问题.      

考虑曲率纵向变形效应的大变形柔性梁刚柔耦合动力学建模与仿真

对在平面内做大范围转动的中心刚体柔性梁系统的动力学进行了研究,建立了考虑大变形效应的系统刚柔耦合动力学模型,并进行了动力学仿真.该动力学模型不但考虑了柔性梁横向弯曲变形和纵向变形(包含轴向拉伸变形和横向弯曲变形而引起的纵向缩短项),还考虑了纵向变形对曲率的影响,称为曲率纵向变形效应.在以往的研究中,柔性梁的横向弯曲变形能往往直接使用柔性梁横向弯曲变形来表达,并没有考虑纵向变形的影响.为了考虑柔性梁纵向变形对横向弯曲变形能的影响,在浮动坐标系下使用柔性梁参数方程形式的精确曲率公式来计算柔性梁的弯曲变形能.在此基础上建立了基于浮动坐标系的考虑曲率纵向变形效应的刚耦合动力学模型.论文给出了数值仿真算例,验证了本文所建的动力学模型既能适用于柔性梁的小变形问题,又能适用于大变形问题,且较现有高次刚柔耦合动力学模型更加适用于大变形问题的处理.论文还通过与能处理柔性梁大变形问题的绝对节点坐标法的比较,验证了模型的正确性.      

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多孔介质的变形表现为黏弹塑性,其中,弹性变形体现为本体变形;黏性变 形体现为结构变形;塑性变形体现为损伤变形. 在原有有效应力理论的基础上结合损伤力学 的基本原理,研究多孔介质有效应力的性质. 在原假设多孔介质颗粒可压缩的前提下,假定 部分颗粒可发生局部破坏,并且在颗粒破坏后,有效应力将有所增加,相应的骨架承载能力 将有微小程度增强. 采用损伤有效应力参与计算将能更加准确地描述多孔介质复杂的变形性 质.     

可压超弹性-塑性材料中的空穴生成

本文研究了材料的弹塑性性质对球体中空穴生成问题的影响，材料的弹性用一种可压超弹性材料的本构关系来描述，材料的塑性用满足材料的不可压条件和Tresca屈服条件的理想塑性材料的本构关系来描述。这类超弹性．塑性材料中可以发生空穴的生成现象，得到了在表面拉伸作用下球体中空穴生成时空穴半径与临界拉伸之间的关系式和临界拉伸。球体的变形可分为弹-塑性变形阶段和完全塑性变形阶段，球体中心首先形成塑性变形区域，并有空穴的突然生成；塑性变形区域能够快速增长，并且使球体很快进入完全塑性变形阶段；空穴在弹-塑性变形阶段迅速增长，但进入完全塑性变形阶段后增长较慢。同时给出了不同变形阶段球体中的应力分布。数值结果表明材料的塑性性质对材料中的空穴生成有明显的影响。     

ANALYSIS OF NANOBRIDGE TESTS

This paper analyzes nanobridge tests with consideration of adhesive contact deformation, which occurs between a probe tip and a tested nanobeam, and deformation of a substrate or template that supports the tested nanobeam.Analytical displacement-load relation, including adhesive contact deformation and substrate deformation, is presented here for small deformation of bending.The analytic results are confirmed by finite element analysis.If adhesive contact deformation and substrate deformation are not considered in the analysis of nanobridge test data, they might lead to lower values of Young＇s modulus of tested nanobeams.     

高韦伯数条件下黏性对液滴变形过程的影响

为探究液滴黏性对变形过程的影响,深入了解液滴在冲击波作用下变形破碎的行为机制。采用高速阴影技术在水平激波管上拍摄了高韦伯数（We=1 100～4 400）条件下,3种黏性硅油液滴的变形过程。结果表明随着黏性的提升:液滴演化出相应特征所需时间增大,同时会出现新的变形特征;液滴空间及位移特征参数的生长速率降低而变形时间、最大变形高度/位移都增大,这是因为提升的黏性力降低了变形速率、耗散了更多的动能并延长了液滴的变形过程;液滴表面最不稳定的Kelvin-Helmholtz波朝着大尺度、低生长率的方向发展,从而实现黏性对变形过程的延缓作用。随着最大变形位移的增大,最大变形高度首先线性增长,之后增幅降低。     

复杂条件下露天采场边坡变形分析

露天采场边坡的变形特征对边坡稳定性评价、露天开采以及对边坡变形监测具有重要意义 ,复杂条件下 ,露天采场边坡的变形特征难以预测。本文采用快速拉格朗日分析 (FL AC)方法对金牛公司露天采场稳定边坡、不稳定边坡时空上的变形特征以及空区和分步开挖对边坡变形特征的影响进行了综合分析。结果表明 :FL AC方法在分析复杂条件下的边坡变形特征方面显示了较强的优势 ,稳定边坡和不稳定边坡有着各自不同的变形特征 ,空区和开采速度对边坡变形产生一定的影响。     

软材料接触力学问题的实验研究

针对硫化硅橡胶在刚性压头作用下的大变形接触问题,研究了橡胶类软材料接触区区域变形场的实验测量技术。为了研究硫化硅橡胶与刚性体在试件内部接触的大变形问题,本文提出了一种体内数字栅云纹实验技术,给出了该技术的原理和实现方法。然后运用数字图像处理方法得到了橡胶材料大变形位移u场、v场,并结合橡胶材料在压头作用下的理论分区模型,分析了软材料接触区域的大变形场,讨论了接触区域的变形分区规律,并初步给出了接触区域应变计算方法。     

Investigation on mechanism of plastic deformation by digital speckle pattern interferometry

An experimental scheme of digital speckle pattern interferometry using two electromagnetic shutters and a three-frame color image board is presented to measure two in-plane components of incremental displacement field of diffuse objects. The deformation of the entire process from initial elastic deformation to fracture can be observed by using a Magneto Optical (MO) disk that has enough memory to record the image data of the entire process. By this system, some tensile experiments are achieved to investigate the mechanism of plastic deformation. The experimental results show that plastic deformation of tensile deformation is nonuniform. The material deforms in the distribution of domains. In the domains, the main deformation is uniform shear and rotation. At the boundary of the domains, the deformation is very large normal strain. With load, both the range and mode of domains are changing. At the end of plastic deformation, only two domains become dominant, and fracture happens at the boundary of the two domains.