Y型三通管液壓脹形工藝分析及有限元數(shù)值模擬

采用ansys通用分析軟件對硬聚氯乙烯(upvc)三通管的擠脹成型過程進行了有限元模擬和優(yōu)化。通過模擬獲得了三通管擠脹成型過程中的主要失效形式。采用單步循環(huán)法模擬了不同過渡圓角情況下三通管的成型過程,確定了合理的設計域,在此基礎上分別采用子問題逼近法和一階優(yōu)化法獲得了對于不同過渡圓角情況下三通管優(yōu)化的設計參數(shù)組合。在模擬和優(yōu)化的基礎上,利用自行設計的實驗臺成功地實現(xiàn)了upvc三通管的擠脹成型。實驗和模擬研究結(jié)果表明,擠脹成型方法對于一些特定類型制品的成型是可行的。

采用基于動力顯示算法的板料成形非線性有限元分析軟件dynaform對某轎車后燈座的拉深成形過程進行了數(shù)值模擬仿真。主要研究了不同工藝補充面及不同坯料形狀對零件沖壓成形的影響,通過fld圖和成形結(jié)果對比,對工藝補充部分和坯料形狀進行了調(diào)整,并得到了優(yōu)化的拉深件型面及坯料尺寸,為同類相關(guān)零件的生產(chǎn)起到了指導作用。

采用彈塑性變形理論分析了紫銅三通管軸壓脹形過程中單位脹形力、軸向載荷及平衡力的計算,分析了支管平衡力對成形質(zhì)量的影響,制定了脹形過程的軸壓進給量;建立三通管軸壓脹形三維彈塑性有限元模型,分析成形工藝特點,獲取合理的工藝參數(shù)和模具結(jié)構(gòu);然后在自行研制的30t軸壓脹形試驗機上進行工藝試驗驗證,并對試件進行分析。結(jié)果表明,理論分析、有限元數(shù)值模擬和試驗結(jié)果相吻合。

本文采用有限元分析軟件對凹坑缺陷管道的應力分布進行了研究,建立了壓力管道有限元模型,基于vonmises準則,分析了凹痕對三通管道應力值的影響。數(shù)值計算表明,由于三通本身根部的應力集中,凹痕缺陷對三通管道的強度影響不大,不致引起三通承受壓力的降低;相反相鄰缺陷可能降低應力集中的水平,提高其承載能力;但凹痕對管道本體的應力水平具有較大的提高,值得進一步關(guān)注。

首先介紹了液壓脹形管件在汽車上的應用情況,然后針對其中較為復雜的一款鋼質(zhì)等徑三通管,運用dy-naform5.2建立有限元模型,找出了合適的加載路徑,進行了液壓脹形仿真。結(jié)果表明,適當提高脹形壓力和軸向進給速度,有緩解壁厚過度減薄、增大支管高度的作用。

分析了斜三通管液壓擠脹成形工藝的三個變形階段，介紹了液壓擠脹成形模裝置及其液壓原理，指出了造成制件缺陷的主要原因。

雙圓盾構(gòu)施工土體沉降有限元數(shù)值模擬——依托于上海軌道交通m6線9標雙圓盾構(gòu)區(qū)間隧道工程，對雙圓盾構(gòu)隧道施工力學行為進行了三維有限元數(shù)值模擬．計算中考慮了隧道開挖、管片拼裝、盾尾注漿、漿液固結(jié)等主要施工步驟，分析了雙圓盾構(gòu)施工土體深層沉降特征，土...

塑料擠脹成型是一種新的塑料固態(tài)成型方法,目前還沒有關(guān)于塑料擠脹成型方法系統(tǒng)的研究報道。通過對塑料三通擠脹成型過程進行有限元分析,研究了軸向壓縮、脹形壓力、過渡圓角和平衡壓力等工藝參數(shù)對硬質(zhì)聚氯乙烯管材擠脹成型三通的影響。研究表明,采用有限元分析能夠確定合理的脹形壓力區(qū)間和平衡壓力大小,能夠預測不同軸向壓縮作用和不同模具過渡圓角條件下管坯的變形情況,從而為優(yōu)化擠脹成型工藝和設計合理的擠脹成型模具及設備參數(shù)提供了可靠的依據(jù)。

纖維混凝土開裂擴展有限元數(shù)值模擬

通過有限元數(shù)值模擬方法對雙曲率開槽板的貼模性問題進行了系統(tǒng)研究.建立了開槽板在離散釘模上貼模性分析的有限元模型,研究了槽深、槽寬等開槽參數(shù)對面板型面精度的影響規(guī)律,其中相對槽深是影響開槽板貼模性的主要因素.通過分析計算確定了優(yōu)化的開槽參數(shù),為開槽方案的制定提供了可用的數(shù)據(jù)和重要依據(jù).數(shù)值模擬和實驗驗證表明,工作板開槽可以解決緊縮場雙曲率連續(xù)表面面板的膠接成型問題

利用ansys/ls-dyna軟件對冷彎成型過程進行了數(shù)值模擬,找到了成型道次對槽鋼冷彎成型扭曲的影響原因,理論分析與仿真結(jié)果基本一致。

隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展以及有限元理論的日益完善,數(shù)值模擬技術(shù)在結(jié)構(gòu)設計中發(fā)揮著舉足輕重的作用。本文即采用有限元數(shù)值模擬技術(shù)對多個工程中的結(jié)構(gòu)進行了數(shù)值模擬,包括墩臺、防潮墻、高樁碼頭、拋錨桿等的線性分析以及套管的非線性接觸分析等,通過計算顯示出數(shù)值模擬技術(shù)在結(jié)構(gòu)設計中不可替代的優(yōu)勢。

以非線性顯式有限元分析程序ansys/ls-dyna為數(shù)值模擬平臺,建立以橡膠為介質(zhì)的三通管脹形的有限元模型,對管坯參數(shù)進行了優(yōu)化.在軸向加壓脹形的基礎上進行反壓的設計,并進行復合脹形數(shù)值分析;通過對軸向加壓脹形和復合脹形的結(jié)果對比,表明復合脹形管件壁厚減薄更緩慢,壁厚分布更均勻,最終得到更大的支管長度.

為了解y型三通管內(nèi)高壓成形時的壁厚分布及成形壓力對壁厚的影響規(guī)律,通過數(shù)值模擬和實驗對y型三通管的內(nèi)高壓成形過程進行了研究,分析了3個不同成形階段零件的壁厚分布規(guī)律和成形過程中零件典型點壁厚隨內(nèi)壓的變化規(guī)律.研究表明,成形后零件左側(cè)過渡區(qū)圓角處壁厚最大,右側(cè)過渡區(qū)圓角處次之,枝管頂部壁厚最薄.利用數(shù)值模擬,研究了不同終成形壓力對零件壁厚分布的影響,研究發(fā)現(xiàn)隨著終成形壓力的提高,零件的最大增厚率變化不明顯,但零件的最大減薄率有顯著的增加.

第26卷第2期巖土力學vol.26no.2 2005年2月rockandsoilmechanicsfeb.2005 收稿日期：2004-06-17修改稿收到日期：2004-08-23 作者簡介：畢繼紅，女，1965年生，教授，從事地鐵及隧道的研究工作。e-mail:jhbi@sohu.com 文章編號：1000－7598－(2005)02－0277－05 近距離地鐵施工的有限元數(shù)值模擬 畢繼紅，江志峰，常斌 （天津大學建筑工程學院，天津300072） 摘要：在地鐵施工中受地形條件限制有時會遇到兩條單線隧道近距離施工情況，有的間距超出了規(guī)范的要求。以深圳市軌 道交通二期1號線續(xù)建

教師必須轉(zhuǎn)變教學理念,改變過去的陳舊教學方法和手段,因此將ansys有限元數(shù)值模擬技術(shù)應用于力學教學,駕輕就熟地操控課堂,以取得更好的教學效果。

高頻焊接是利用高頻電流特有的集膚效應和鄰近效應,使焊接電流聚集于接觸處表層,表層接合面上的溫度上升很快,使待焊面加熱至熔化或接近熔化的塑性狀態(tài),隨后迅速被擠壓成接頭的一種壓焊方法。研究在現(xiàn)有條件下利用盲孔法測量了高頻焊管接頭焊縫的殘余應力,并且采用ansys有限元分析程序,分析管道焊縫在焊接過程中的焊接殘余應力。實測的軸向和環(huán)向殘余應力,與用三維有限元模型計算得到的數(shù)值結(jié)果分布規(guī)律基本一致。同時發(fā)現(xiàn)高頻焊管的殘余應力分布與普通電弧焊基本一致,但是其殘余應力值比普通電弧焊偏小,這對于指導實際焊接工程問題具有重要意義。

針對采用三維剛塑性有限元法模擬三通管擠脹成形過程所遇到的一些關(guān)鍵問題,如有限元計算模型的建立、模具型腔表面的幾何描述、動態(tài)邊界條件處理、空間坐標轉(zhuǎn)換矩陣的推導等,給出了較為通用的處理方法。實際計算過程表明,所提出的處理方法是有效的、可行的,有助于提高模擬軟件的通用性和自動化程度

通過三通的有限元分析,獲得了內(nèi)壓作用下三通的應力分布特性;依據(jù)asmeⅷ-ⅱ《美國壓力容器規(guī)范分析》進行應力強度評定,工程應用表明,采用有限元分析軟件能很好地解決設備開孔產(chǎn)生的應力問題,特別是當管口承受復雜外載荷情況下的應力計算。

將有限元軟件模擬得到的結(jié)果與實際成形結(jié)果相比較,指出了在三通管脹形過程中模擬結(jié)果與實際成形結(jié)果的差異,并分析了模擬結(jié)果與實際成形結(jié)果差異的原因。

針對空心鋁型材擠壓件,采用傳統(tǒng)分流組合模具和蝶形模2種設計方案,分別建立三維設計模型,結(jié)合常規(guī)等速擠壓工藝參數(shù),使用有限元數(shù)值分析軟件hyperxtrude分別對2副模具的型材擠壓過程進行有限元數(shù)值仿真模擬,同時運用軟件的優(yōu)化設計功能對2副模具的工作帶分別進行優(yōu)化設計。分析、比較鋁合金金屬在模具型腔內(nèi)流動變形的形態(tài)、壓力、速度以及模具結(jié)構(gòu)內(nèi)部應力、彈性變形等參數(shù)。結(jié)果表明:采用蝶形模擠壓成形空心型材時,金屬的流動及變形較傳統(tǒng)模具擠壓時更均勻,分流橋上端流動死區(qū)減小,擠壓壓力曲線平穩(wěn),模具的等效應力分布更均勻,延長了模具的使用壽命,提高了生產(chǎn)效率和合格率、降低了生產(chǎn)成本,提高了經(jīng)濟效益。

根據(jù)有限元的基本原理,對隧道盾構(gòu)法施工過程進行了三維數(shù)值模擬分析,研究了盾構(gòu)施工推進過程中隧道圍巖的應力、位移和地表的沉降及襯砌結(jié)構(gòu)受力情況,為以后的設計和施工提供相關(guān)依據(jù)。