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锥形件变薄旋压回弹的三维有限元分析

徐银丽 , 詹梅 , 杨合 , 张晋辉 , 马飞

材料科学与工艺 doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2008.02.005

了解锥形件变薄旋压成形后的回弹规律,对提高旋压件的成形质量有重要意义.分别采用动态显式和静态隐式方法建立了锥形件变薄旋压及回弹的三维有限元模型,并研究了芯模转速和旋轮进给比对回弹前后应力、应变及壁厚变化和零件形状的影响.研究表明:随芯模转速增加和旋轮进给比减小,回弹前后最大等效应力差逐渐减小,塑性应变差及壁厚变化基本不变;回弹后最大偏离量随芯模转速和旋轮进给比增大在芯模转速较小时变化不大,而在其较大时随其增大有所减小,并随旋轮进给比增大呈先减小后增大再缓慢减小的趋势.

关键词: 锥形件变薄旋压 , 回弹 , 三维有限元 , 动态显式 , 静态隐式 , 芯模转速 , 旋轮进给比

工艺参数对剪切旋压旋压力和壁厚差的影响

张晋辉 , 詹梅 , 杨合 , 徐银丽 , 马飞

材料科学与工艺 doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2007.02.009

在锥形件剪切(变薄)旋压过程中,旋压力分析对于确定工艺参数及设备选型都具有重要意义,而壁厚差是衡量旋压件成形质量的关键指标之一.基于ABAQUS/Explicit平台建立了锥形件剪切旋压的三维有限元模型,进而获得了偏离率、旋轮圆角半径、旋轮进给量、芯模转速及旋轮直径对LY12M锥形件剪切旋压旋压力和壁厚差的影响规律.研究表明:旋压力随偏离率增加而减小,随旋轮圆角半径、旋轮进给量、芯模转速的增加均呈上升变化趋势;偏离正弦律的程度越大,壁厚差越大;旋轮圆角半径为毛坯厚度的1~2倍,壁厚差较小;较大的旋轮进给量和芯模转速有利于减小壁厚差.旋轮直径对旋压力和壁厚差的影响不显著.

关键词: 锥形件剪切旋压 , 三维有限元 , 工艺参数 , 旋压力 , 壁厚差

金属塑性成形三维有限元模拟软件3D - PFS的开发

詹梅 , 杨合 , 刘郁丽

材料科学与工艺 doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2005.04.019

金属塑性成形过程的三维有限元模拟仿真是否有效的关键在于快速适用的算法和有效的模拟系统.介绍了自主开发的三维刚塑性/刚粘塑性有限元模拟分析软件3D-PFs的组成及关键技术问题的处理,并给出了计算实例.结果表明:利用该系统可实现对体积和板料成形过程的模拟分析,获得成形过程中材料在模腔中的流动情况及成形规律,该系统是研究金属塑性成形的有效工具.

关键词: 塑性成形 , 三维有限元 , 模拟分析 , 软件开发 , 刚塑性/刚粘塑性

缝合复合材料低速冲击损伤研究

曾东 , 燕瑛 , 王立朋 , 刘兵山

复合材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2005.06.022

通过三维动力学有限元法,采用空间杆单元来描述缝线,结合试验系统地研究了缝合复合材料的低速冲击损伤问题.采用修正的赫兹接触定律计算冲击接触力,NewMark直接积分法求解运动方程,求解冲击过程中的应力应变;在Chang和Hou等的分层扩展准则基础上,提出一修正的分层扩展准则并考虑纤维断裂,建立了分析低速冲击损伤面积的方法;对相同铺层的缝合与未缝合复合材料层板进行了低速冲击试验.分析结果与实验结果具有良好的一致性,证明本文中提出的修正的分层扩展准则是正确的.计算及试验结果均表明,在相同冲击能量作用下,缝合使冲击损伤面积明显减小.

关键词: 缝合复合材料 , 低速冲击 , 三维有限元 , 损伤面积

三维编织复合材料弹性性能数值预测及细观应力分析

徐焜 , 许希武

复合材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2007.03.032

基于考虑纤维束面接触的细观结构模型,引入周期性位移边界条件,采用细观有限元方法建立了材料的弹性性能预报模型.模型数值结果与试件实测数据吻合较好,证明了该模型的合理有效性.经详细分析单胞在典型工况载荷作用下的细观应力分布及变形,表明模型体现了周期性相邻单胞表面力和位移的连续性,能获得单胞更为合理的细观应力应变场.

关键词: 三维编织 , 复合材料 , 三维有限元 , 周期性边界条件 , 力学性能

陶瓷坯体烧成过程中温度场的三维有限元分析

曾令可 , 张功元

材料研究学报

应用三维高斯数值积分理论,研制了连续升温温度场的三维有限元计算程序和单元自动划分程序根据面砖坯体和电瓷坯体的厚度特性,采用第一类边界条件,考虑到生坯升温过程中的反应热效应,计算了不同条件下坯内温度场随表面温度的变化情况,并以坯体内外最大温差为标识,整理了计算的温度场证明所设计的程序的正确性,其结果为热应力场的计算提供了可靠的数据

关键词: 陶瓷坯体 , course of firing , temperature field , three dimensional FEM

Al2O3sf/LY12复合材料液固挤压成形中温度场演变的三维有限元分析

王振军 , 齐乐华 , 周计明 , 杨方

金属学报

建立了液固挤压Al2O3sf/LY12复合材料三维非稳态传热过程的有限元数学模型, 并对其进行了三维热传导数值模拟, 直观地显示出材料内部和表面在不同时刻、不同位置的三维温度场分布及其演变情况. 模拟结果表明, 坯料内部和表面的温度场在保压过程中分布均匀,而在挤压过程中则随时间推移而剧烈波动, 从而造成坯料表面局部过热, 由此导致制件表面龟裂现象的发生. 模拟结果与实验结果基本吻合, 为合理确定工艺参数和保证成形质量奠定了理论基础.

关键词: Al2O3/LY12复合材料 , null , null

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