朱有利
,
侯帅
,
王燕礼
,
边飞龙
,
管宇
材料科学与工艺
doi:10.11951/j.issn.1005-0299.20150415
为了在紧固孔周引入均匀的残余压应力，以延长紧固孔构件的疲劳寿命、提高其抗应力腐蚀性能，利用ANSYS有限元软件，建立了轴对称弹塑性有限元模型，对直接芯棒冷挤压强化过程进行了仿真，特别是对芯棒的前锥段曲线结构形式进行了设计与分析，研究了前锥段曲线形式对残余应力场分布的影响。结果表明：孔壁表面的周向残余应力分布复杂且不均匀，比较而言，外凸型正弦曲线型芯棒所产生的残余压应力沿孔壁深度方向分布更加均匀；几种曲线形式的芯棒在上表面近孔边区域均产生了径向残余拉应力，在孔的挤入段产生了轴向残余拉应力，但外凸型正弦曲线型芯棒在上述区域所产生的残余拉应力较小，且分布区域也较小。
关键词:
冷挤压
,
残余应力
,
芯棒结构
,
疲劳失效
,
有限元分析
许家忠
,
袁亚男
,
高良超
,
杨海
玻璃钢/复合材料
热芯缠绕工艺是实现复合材料壳体高效缠绕的新工艺,内加热芯模温度均匀性是保证制品成型质量的关键.以该工艺中的缠绕芯模为研究对象,选择小孔位置为优化变量,利用Box-Behnken试验设计方法设计一个三因素三水平的试验方案,对每个方案进行Fluent数值模拟,在芯模上标定温度跟踪点,计算芯模外表面温度跟踪点的均方差作为试验响应值.将得到的响应值利用最小二乘法拟合二阶响应曲面方程,利用统计分析软件Minitab分析得到最优位置组合.最后依据最优方案再次建模进行Fluent仿真验证.结果表明,模拟值与模型预测值吻合良好,芯模外表面温度均方差仅为1.96K,温度均匀性良好.
关键词:
复合材料
,
热芯缠绕
,
响应曲面法
,
芯模结构
,
数值模拟
