楔横轧无料头热剪切制坯工艺参数对端部堆料的影响研究

基于Deform-3D软件建立了楔横轧无料头热剪切制坯的有限元模型,在分析了热剪切制坯过程中端部堆料产生原因的基础上,采用正交试验的方法,分析了棒料剪切温度、剪切摩擦系数和刀具径向进给速度对端部堆料的影响,结果表明剪切温度和剪切速度对端部堆料的影响显著,摩擦系数对端部堆料有一定影响,且端部堆料随着剪切温度、剪切速度和摩擦系数的增加而减小.进而以端部堆料值最小为目标,在考虑加工效率、生产成本和设备能耗的情况下,优选出了一组最佳工艺参数.该研究结果为完善楔横轧无料头热剪切制坯工艺,实现无料头楔横轧提供了工程应用依据和技术支持.     

外部工况对轮胎翘曲的定量影响研究

针对轮胎接地区域出现的翘曲现象, 提出了翘曲指数的概念; 建立205/55R16型半钢子午线轮胎的有限元模型, 在稳态滚动工况下, 采用单变量法分析了载荷、气压、速度、摩擦因子等外部因素对翘曲现象的影响, 量化了各种因素下翘曲现象的变化规律. 结果表明: 翘曲指数随垂直载荷和摩擦系数的增大而增强, 随充气压力和滚动速度的增大而减小; 影响轮胎翘曲指数的主次因素依次为垂向载荷、充气压力、滚动速度和摩擦系数. 研究成果可为提高车辆操控性和减少轮胎磨损提供参考.     

波形钢板-UHPC组合桥面板结构截面优化

对实腹式波形顶板-UHPC(超高性能混凝土)组合桥面板进行了改进, 采用空腹式结构建立波形钢板-UHPC组合桥面板有限元模型, 研究UHPC层厚度、波形钢板厚度、波形长度、下缘板宽度和波形高度等截面参数变化对组合桥面板受力特性的影响, 并确定其合理取值范围. 在此基础上, 通过理想点法对参数组合进行优化, 得到合理的参数匹配. 研究结果表明 相较于实腹式组合桥面板, 优化后的组合桥面板自重减小35%, 钢板弯折处应力减小16%; 相较于正交异性钢桥面板, 桥面板用钢量减小7%, 顶板与U肋连接位置应力减小47%.     

工艺参数对GH4169壁厚渐变锥形回转件热强旋成形壁厚均匀性的影响

以GH4169高温合金为材料, 在Deform-3D软件中建立了壁厚渐变锥形回转件热强力旋压有限元模型. 通过正交试验法, 研究分析各工艺参数对工件整体壁厚偏差影响程度的先后次序, 并得到最优工艺参数组合. 结果表明, 各工艺参数对工件整体的壁厚偏差影响的主次关系依次为: 旋轮圆角半径、旋压温度、旋轮进给比、芯模转速; 最优工艺参数组合为: 旋压温度1000℃, 旋轮圆角半径4mm, 芯模转速240r?min-1, 旋轮进给比0.3mm?r-1. 通过热强力旋压实验, 对比分析实验结果和仿真结果发现, 两者趋势相同, 整体壁厚偏差平均值误差为14%, 表明仿真模拟可靠, 可为壁厚渐变锥形回转件精确成形提供参考.     

点焊残余应力对汽车门框拉弯回弹稳定性的影响

为提高汽车门框的生产精度, 利用ANSYS有限元模拟软件, 经材料参数的确定、单元类型选择、几何建模等步骤, 分析了点焊热残余应力的形成、门框型材拉弯成型及回弹过程. 通过对比有、无焊点失效时的回弹量得出拉弯过程中应力较大处的焊点失效对回弹稳定性的影响较大, 反之则影响较小等结论, 并据此提出了相应的解决措施. 相关研究对提高汽车门框生产质量有着重要意义     

一次成型轻量化车身的关键技术研究

以开发轻量化车身为目的,应用车身优化设计方法及理论设计了整体一次成型的塑料车身.有限元分析结果显示,该车身的振动频率偏低,为此从结构、材料等方面提出了一系列改进措施.通过多次滚塑试验与正交分析,获得了理想的主副轴转速比、加热时间与温度、冷却方式及时间等工艺参数.检测结果表明,在这种工艺条件下成型的车身轻量化效果显著,并能满足中低速行驶的使用要求.     

工艺参数对高铁轴承外圈端面成形质量的影响

为了实现高铁轴承外圈的精确成形, 应用ABAQUS有限元软件, 对不同工艺参数下的冷辗扩轧制过程进行了有限元模拟, 得到了工艺参数对高铁轴承外圈成形质量的影响规律为: 较大的驱动辊转速和芯辊直线进给速度有利于坯料上端面的成形, 较小的轧制比获得的坯料上端面成形质量较好.     

氦原子与氟化氢分子碰撞的同位素效应

基于He-HF相互作用势,用密耦方法求解散射方程,计算了E=86 meV时3He(1He,6He,8He,10He)-HF碰撞的弹性和非弹性分波截面,并详细地讨论了氦同位素原子对分波截面的影响.结果表明:对确定的碰撞体系和给定的碰撞能量,激发分波截面比弹性分波截面收敛快,激发态越高,截面收敛越快;尾部效应仅在弹性散射和低激发态中产生,高激发态中不产生尾部效应.随着体系约化质量的增大,弹性分波截面和态-态激发分波截面收敛速度递减,收敛需要的分波数增多.     

壁厚对X80管线钢焊接热循环参数的影响

焊接热循环参数对热影响区组织影响显著,决定焊缝性能.本文采用数值模拟的方法研究了壁厚对X80管线钢焊接热循环参数的影响,结果表明,壁厚的增加对冷却时间t8/5、高温停留时间t_H和峰值温度影响显著,当壁厚由8mm增加到16 mm时,粗晶区冷却速度增加到4.4倍,高温停留时间减少9.1 s,峰值温度下降182℃.增大热输入会延长粗晶区高温停留时间t_H,增大峰值温度,但对冷却时间t8/5改善不明显;焊前预热能够增加高温停留时间和峰值温度,并大幅降低粗晶区冷却速度,当预热温度达到200℃,粗晶区冷却时间t8/5增大到原来的的2.9倍.所得结论对管线钢焊接热影响区组织成分、焊缝性能的预测具有指导意义.     

微生物代谢的热化学研究

采用微量热法研究了不同实验条件对微生物代谢的影响 ,结果表明 ,菌种、菌株 ,以及测量方法、温度、培养基、接种量、保存期、p H值、代谢类型的改变都会对微生物的代谢产生影响 ,其代谢热谱及热力学参数亦发生相应的改变 .     

楔横轧无料头辊剪制坯端部质量研究

为解决辊剪工艺中的端面堆料缺陷,实现楔横轧无料头轧制,运用DEFORM-3D软件建立了辊剪制坯的有限元模型,通过位移法阐明了辊剪过程中堆料缺陷的产生机理,并通过改变工艺参数和创新模具设计的方法来抑制堆料,提高坯料端面的成形质量.结果表明:在设备功耗范围内,堆料值随着轧辊旋转速度的减小而减小,随着进给速度的增大而降低;在模具外圆周处添加挡块能有效地消除堆料缺陷.该研究结果为完善辊剪制坯工艺,实现楔横轧无料头轧制提供了技术支持和理论依据.     

软黏土速率势固结蠕变模型及其温度效应修正

沿海公路和港口堤坝等工程的长期沉降与软黏土的固结蠕变特性密切相关. 速率势模型是软黏土固结蠕变特性研究的重要组成部分. 在梳理Mesri团队和Leroueil团队研究成果的基础上, 从弹性应变、微观结构和温度3方面探讨了速率势模型的适用性. 考虑到温度对软黏土固结蠕变特性的影响, 提出了耦合温度的软黏土速率势模型. 主要结论有: 速率势模型中的速率指不可恢复的塑性应变而不是总应变; 在以极低的应变速率进行加载时, 软黏土微观结构的恢复会对速率势模型的合理性产生影响; 速率势模型对于常温条件下的软土工程问题分析基本适用; 由于温度对软黏土固结蠕变特性产生较明显影响, 考虑温度的速率势模型具有更广泛的适用性.     

弹性基础上封闭型梁的等效刚度

由内外钢围和中间的钢丝绳圈组成的柔性防撞装置可大幅度降低船对桥墩撞击力．为计算柔性防撞装置的等效刚度,建立弹性基础上封闭型梁的分析模型,模型由分布的辐射弹簧和与弹簧连接的2个同心圆环组成．利用曲梁理论分析外钢围圆环在集中力作用下的变形与受力情况,建立描述外钢围径向位移的控制方程,通过特定边界条件获得径向位移的精确解．推导得到防撞装置的等效刚度,并进一步分析了影响等效刚度的相关因素．     

弹性约束平面预应力钢桁架系统可靠性分析

基于一次二阶矩法建立了平面索张拉预应力钢桁契任意单元失效模式的可靠性指标与验算点的迭代模型,并基于点估计法得到了整体结构失效概率的计算公式,其中任意单元随机内力统计特性一标准差则基于随机摄动理论确定,且考虑了任意弹性约束的影响．整体结构的基本随机参数包括折线索单元和桁架单元的截面面积（或综合刚度）、张拉钢索的预拉力、外荷载及约束刚度等．按照本文所建立的计算模型编制了相应的计算程序,对工程中常见的预应力钢桁架结构进行了分析,并对影响整体可靠性指标的有关参数进行了讨论,得到了有一定参考价值的结论．     

基于正交试验的高铁轴承内圈冷辗扩壁厚均匀性优化分析

为提高高铁轴承内圈冷辗扩成形壁厚均匀性, 应用ABAQUS软件建立高铁轴承内圈非对称冷辗扩有限元模型, 并进行了相关模拟. 基于正交试验方法, 以冷辗扩成形后轴承内圈的壁厚均匀性为试验指标, 获得了芯辊初始进给速度(A)、锥辊转速(B)和驱动辊转速(C)对壁厚均匀性的影响规律, 并利用极差分析法和方差分析法对轴承内圈冷辗扩工艺参数进行优化. 研究结果表明, 工艺参数对内圈壁厚均匀性影响的主次顺序为 , 并得到了最佳工艺参数组合.     

基于随机效应Wiener退化模型的剩余寿命预测

针对退化率较高的产品具有不稳定的退化路径以及产品个体差异对退化过程的影响,建立了一种新的随机效应退化模型,即漂移参数和扩散参数均为随机变量且两者之间呈线性关系的Wiener退化过程模型.基于该模型获得了产品剩余寿命分布与可靠度函数,同时设计了估计模型参数的EM（expectation maximization）算法.最后,通过分析钛合金疲劳裂纹数据以及与现有模型结果的比较,验证了所建模型的有效性和准确性.     

楔横轧阶梯空心轴径向压下量对内孔孔径变化影响规律

在阶梯空心轴的轧制中, 径向压下量对内孔孔径的变化有重要的影响. 基于Deform-3D软件建立了楔横轧阶梯空心轴成形的有限元模型, 分析了阶梯空心轴的成形过程和金属流动规律, 以轧后径向压下量和内孔孔径变化的关系为对象, 研究了原始相对壁厚和轧制温度对该关系的影响规律. 结果表明, 随着原始相对壁厚的增大, 相同径向压下量下内孔孔径变化减小; 随着温度从950℃增加到1180℃, 相同径向压下量下内孔孔径的变化先增加后减小, 其中轧制温度为1050℃时最大. 基于模拟计算结果, 应用MATLAB对阶梯空心轴轧制过程中不同断面收缩率下的径向压下量与内孔孔径变化规律进行了拟合, 给出了50%收缩率以上的统一拟合公式. 随后的楔横轧阶梯空心轴实验结果与仿真结果误差在4.6%以内, 验证了有限元仿真结果的准确性.     

RHT模型的改进与数值拟合

RHT模型普遍用于混凝土的数值模拟当中, 但该模型的相关参数较难获得. 利用SHPB实验测得C40混凝土应力应变曲线, 并从该曲线中选取RHT模型中弹性极限面和失效强度面对应的应力状态点进行数值拟合, 从而得到RHT模型参数A、N、δ、α. 并引进当前面所对应的归一化静水压参量和应变增量, 改进了损伤量D的描述, 从而改进了在混凝土数值计算中广泛应用的RHT模型. 结果表明: 改进RHT模型得到的理论应力应变曲线与实验曲线吻合良好, 可作为获得RHT模型参数的有效方法.