钢异径管冷成形数值模拟及试验研究

多层支撑深基坑变形数值模拟正交试验设计研究——分析了多层支撑深基坑设计中的多个参数，对诸如挡墙和支撑的刚度指标等参数选取进行了分析。对深开挖进行了多因素多水平的有限元数值模拟，在此基础上进行了支撑刚度、位移柔度数、土体变性及强度参数等5因素的...

介绍了地弹簧芯轴零件冷温挤压复合工艺及数值模拟,通过分析不同的挤压参数和设计参数如凹模的过渡圆角、模具与工件间的摩擦系数和温挤压加热温度,通过模拟来观察这些参数对挤压力、成形工件质量、工件应力分布、温度分布变化等的影响,从而达到选出最佳的工艺参数,优化工艺的目的。

针对衬套零件的特点,分析了成形工艺及挤压前处理,应用deform-3d软件建立有限元模型进行仿真模拟,定点追踪了关键部位在成形过程中的应力、应变、流速等变化情况,并依此为依据设计出双层组合式预应力挤压模,为实际生产提供了有价值的参考。

利用dynaform软件对喇叭口形制件拉深成形过程进行数值模拟分析,通过理论计算,对制件进行两次拉深.模拟结果显示:该制件能正常成形,说明工艺参数设置合理.利用dynaform软件能够很好地预测成形过程,提高产品质量.

冷热原油顺序输送过程中影响接触区内两种油品混油特性的因素诸多,如:流速、温度、油品物性、沿线长度、输油次序等。基于fluent软件仅对顺序输送过程中混油界面通过偏心异径管时的混油特性进行模拟分析。研究结果与等径管混油特性相比较并总结其变化规律,可应用于优化实际输送过程中的运行参数。

第30卷增刊岩土力学vol.30supp. 2009年8月rockandsoilmechanicsaug.2009 收稿日期：2009-05-21 第一作者简介：李新平，男，1963年生，博士，教授，主要从事岩土工程、爆破工程方面的教学与研究工作。email：xinpingli@whut.edu.cn 文章编号：1000－7598－(2009)增1―0005―05 钢管爆炸破坏的数值模拟分析与试验研究 李新平1，代翼飞1，刘金焕2，曾明3，刘立胜1，张开广3 （1.武汉理工大学道路桥梁与结构工程湖北省重点实验室，武汉430070；2.大渡河流域水电开发有限公司，成都610016； 3.葛洲坝集团公司三峡工程施工指挥部，宜昌443134） 摘要：在三峡工程二期下游围堰拆除爆破中，其难点问题为混凝土防渗墙的一次

对适用于新结构消声器的前端异径管进行了工艺性分析,确定了该异径管的制造工艺过程,并针对重点工序设计了模具,提出了集多次拉延冲孔、翻口、修边、翻凸缘、切口等工序为一体的异径管制造工艺。生产实践表明,该工艺的生产投入成本低,可实现较高的加工精度和装配精度。

在模拟现场条件下通过试验研究了偏心异径管流量计的特性，给出了试验曲线，为流量测量与监测提供了一种新方法，具有工程实用价值。

对挤压弯曲成形大口径弯头的变形过程进行了有限元模拟分析。对压扁工序和弯头成形工序分别进行建模和模拟,并对模拟结果进行了应力、应变分析和成形过程载荷分析。对影响弯头成形的关键区域——内弧和外弧区域进行了速度场分析。将模拟成形后的弯头与工厂实际生产的弯头相对比,成形情况良好。

基于移动最小二乘法近似函数和以有限元网格作为积分背景网格的无网格法理论,对板料冲压成形过程进行了数值模拟,利用罚函数法引入本质边界条件处理成形过程中的接触摩擦问题,并将模拟结果与有限元法计算结果进行对比,结果表明:无网格伽辽金法的计算结果与有限元法计算结果基本吻合,无网格伽辽金法作为新兴的数值计算方法,具有前后处理简单,精度高等特点,为板料冲压成形的数值模拟提供了一种有效的新方法。

混凝土的抗损坏性影响到建筑物在使用过程中的安全性。为了探明混凝土的爆破特性,对不同强度的三组混凝土进行爆破试验,分析它们的爆破效果。使用ansys/ls-dyna有限元程序模拟混凝土爆破。结合实验碎片的分布和数值模拟得到的爆炸应力波传播规律,得到分析结果:混凝土强度越高,其抗损坏性越高。水泥的配比增加,混凝土内部黏性提高,应力传播衰减率增强,最终导致混凝土的抗损坏性加强。

利用数值模拟研究了316l无缝不锈钢异径管成形过程中,不同轴向的等效应力和应变的分布情况。在此基础上,比较了不同的摩擦系数下,异径管件两端厚度的情况。模拟结果显示:管壁随着摩擦系数的增加而厚度增加;摩擦系数较小时,厚度均匀性也会改善。根据数值模拟结果,进行了实际的异径管冷挤压成形,得到的产品完全高于核电用异径管产品相关标准。研究结果表明,通过控制管件成形的关键技术可以有效改善异径管的成形性能。

利用有限元方法完成了整体成形碟形波纹管的刚度及稳定性计算并进行了试验验证。结果表明整体成形碟形波纹管的刚度及稳定性均显示强非线性特征。运用非线性有限元方法得到的结果和试验数据具有良好的一致性,能够较好地模拟碟形波纹管的临界失稳压力及失稳形态。

针对收缩型喷嘴内部结构长径比(直线段长度与直径的比值)严重影响出口射流的冲蚀性能这一关键问题,研究了喷嘴内部射流加速机理,得出长径比是影响喷嘴出口射流速度的最主要因素之一;针对工程中5吋套管常用喷嘴结构,选取不同喷嘴直径和直线段长度,利用fluent软件计算了35组模型(直线段长度为6~12mm,直径为4~6mm),结果表明:射流速度最大时喷嘴长径比存在一个最佳值,本次计算射流出口速度最大时长径比为1.8;实验室按照数值计算模型加工35个不同长径比喷嘴,利用粒子图像测速系统(piv)进行非接触式试验,分析实验结果,揭示了长径比对喷嘴出口射流性能的影响规律,验证5吋套管常用喷嘴(总长度为17mm、收缩角30°)出口射流最大时对应的长径比1.8,试验结果与数值模拟一致.

下向胶结充填采矿过程中,胶结充填体顶板的破坏不仅受抗压强度的影响,而且还表现为张拉破坏,为了充分探索充填体顶板张拉破坏过程中的损伤演化规律,对胶结充填体试件进行了单轴抗拉破坏声发射试验,并利用rfpa2d软件对其拉伸破坏过程及声发射信号进行了数值模拟.模拟分析表明,胶结充填体的抗拉破坏是始于试件圆盘中部,沿着加载轴线方向出现裂隙萌生与扩展,并汇聚成宏观的裂隙带,最终导致整体失稳的破坏过程.模拟结果还再现了抗拉破坏时声发射的分布规律,其结果对比室内试验的声发射特征规律,具有很好的一致性.

针对电力行业所用金具球头的生产加工,提出一套冷锻成形方案,以改进现有机械切削加工工艺,降低生产成本。首先通过对零件形状的分析,制定出初步的冷锻工艺过程,再利用deform-3d锻造模拟分析软件,对所制定冷锻工艺进行计算分析验证,最后根据模拟结果确定及调整工艺方案,设计出一套冷锻模具,实施实际冷锻工艺试验。并成功锻打出合格的金具球头冷锻件。

螺旋道钉多工位冷镦成形工艺存在多种可选择的方案,为得到最佳的工艺方案,采用工艺优化数学模型与deform-3d模拟相结合的方法。讨论了各工艺方案的载荷行程曲线和模拟得出的重要参数变化规律,并将参数代入工艺优化数学模型进行计算。结果表明:采用冷镦工艺第1种方案时,预镦、粗镦、精镦工位的变形程度分配合理;最大的损伤和应变值随工位变形程度的增加而增大,并在成形六角头部时值最大。经计算得出最佳工艺方案,采用优化后的方案生产的螺旋道钉整体组装疲劳试验达300万次。

对偏心螺母进行工艺分析,提出了两种不同的工艺方案,并基于deform-3d对两种冷镦工艺方案进行数值模拟.对比分析了两种方案成形过程中应力应变分布以及载荷行程曲线的变化规律.通过优化工艺及模具结构使得多工位冷镦过程中各工位模具承受的载荷值较小并且分布均匀.经仿真分析以及实验验证证明,通过第2种工艺方案生产出来的偏心螺母表面质量较好,填充饱满,无裂纹、折叠等缺陷,采用该工艺方法更适用于零件的大批量生产.

对低碳钢等径弯曲通道变形进行了数值模拟,并分析了它的显微组织.通过有限元数值模拟,获得了低碳钢成形等径弯曲通道变形载荷的变化规律和等效应变分布规律.载荷模拟结果表明,摩擦因子越大,变形载荷也越大,当摩擦因子为0.408时,其成形载荷约为无摩擦时的21倍,载荷数值模拟与实验结果基本相吻合.此外,结合所揭示的等效应变分布特点,对一道次等径弯曲通道变形后试样横截面上的微观组织分布进行了分析,表明下表面处的材料晶粒细化程度比上表面处的大,因此这种分布特点与等效应变分布是相互一致的.

钢管混凝土框架模型模态试验及数值模拟——目的了解钢管混凝土框架结构动力特性，为此类结构的抗震研究奠定基础．方法利用单输入单输出(siso)模态试验方法和数值模拟方法，对一榀钢管混凝土柱一h钢梁框架结构模型的动力特性进行测试分析．结果模态试验方法得到...

介绍了钣金成形数值模拟理论和数值模拟平台,以凹弯边橡皮成形为例,对成形过程的厚度分布、回弹进行了数值仿真研究,为进一步开展精密成形研究奠定了基础。

目的了解钢管混凝土框架结构动力特性,为此类结构的抗震研究奠定基础.方法利用单输入单输出(siso)模态试验方法和数值模拟方法,对一榀钢管混凝土柱-h钢梁框架结构模型的动力特性进行测试分析.结果模态试验方法得到结构频率、振型和阻尼比参数,数值模拟方法得到结构的固有频率和振型参数,两种方法得到结构的频率和振型符合较好.结论单输入单输出的模态试验方法适用于钢管混凝土框架结构模型的动力特性分析,得到的阻尼比参数能为数值模拟提供参考;利用abaqus6.5软件对钢管混凝土框架进行动力特性分析是可行的,得到的振型、频率等动力特性参数能为结构抗震设计提供依据,在一定程度上可以代替模型试验.