前挤压工件和模具的温度分布有限元分析

在高精密冷成形加工中,工件和模具的温度变化直接影响工件的成形精度.通过对前挤压加工过程机械热力偶合有限元模拟,对材料的流动、由于塑性变形和接触面之间的摩擦所产生的热量、工件和模具中的热传导、工件与模具之间的热交换、在成形期间和其后冷却过程中工件和模具中温度的分布等进行了分析;对工件和模具的机械和热力学性能和诸如冲头的速度、摩擦系数等加工条件对温度在工件和模具中的分布的影响进行了研究.有限元模拟的结果表明,在成形加工中由于热膨胀和冷却的影响,工件和模具中温度的变化将影响工件的成形精度.工件的性能对热的产生和温度分布有决定性的影响;加工条件的变化会影响温度的高低和分布.     

批量生产多循环闭式冷锻铝材成形误差机械热偶合有限元分析

在冷成形加工中因为工件和模具中的温度随时间变化而使工件的成形误差也随之变化，以前的成形误差分析仅涉及单个工件加工循环。同时考虑机械效应和热力效应对成形误差的影响，对批量生产多循环闭式冷锻铝材成形过程中工件的成形误差进行了有限元分析，给出了一个包含成形各个阶段所产生的成形误差的误差分析公式。该公式可用于诸如挤压成形等其他成形工艺。这一分析工作为高精密成形误差补偿方法的研究提供了指导。     

批量生产多循环闭式冷锻铝材成形误差机械热偶合有限元分析

在冷成形加工中因为工件和模具中的温度随时间变化而使工件的成形误差也随之变化,以前的成形误差分析仅涉及单个工件加工循环.同时考虑机械效应和热力效应对成形误差的影响,对批量生产多循环闭式冷锻铝材成形过程中工件的成形误差进行了有限元分析,给出了一个包含成形各个阶段所产生的成形误差的误差分析公式.该公式可用于诸如挤压成形等其他成形工艺.这一分析工作为高精密成形误差补偿方法的研究提供了指导.     

高强钢热冲压温度场数值模拟及关联度分析

以平板件为研究对象,基于Abaqus对热冲压成形过程中的板料及模具温度场进行数值模拟研究。基于正交试验的关联度分析,计算出了工艺参数对成形件最大温差、凸凹模最高温度影响趋势的量化值。结果表明:成形件温度分布呈梯度分布,高温区在成形件心部,次边缘及边缘区域温度依次递减;而模具温度分布与板料相反。淬火时间对成形件最大温差、凸凹模温度影响趋势的量化值为0.5874、0.7555、0.7602,板料初始温度对成形件最大温差、凸凹模温度影响趋势的量化值为0.5781、0.7268、0.7339,保压压力对成形件最大温差、凸凹模温度影响趋势的量化值为0.5105、0.6791、0.6828。根据量化值得到淬火时间对成形件最大温差、凸凹模温度的影响最显著,其次是板料初始温度及保压压力。为选取与优化热冲压工艺参数提供了参考。     

金属挤压成型的数值模拟技术研究

对于许多加工过程中的接触问题，要想得到一个合理的结果一直比较困难，这是因为，在这些加工过程中，工件在产生变形的同时往往伴随着温度的变化。温度与位移两种不同场变量之间存在很强相互作用（即热－机耦合）。应用大型有限元程序MARC成功地对金属挤压成型过程进行了数值模拟，计算结果经分析，认为是合理的，此结果可用于算例分析，也可为进行结构设计人员提供设计参考。     

线切割加工中电极丝的选用

阐述电极丝的电气、机械、几何、热物理特性对加工工件的表面光洁度、几何精度、切割效率的影响。从常用的黄铜丝、镀层电极丝切割速度、加工工件表面质量、加工精度对切割的影响,不同电极丝对加工成本和效益的影响等方面,说明采用便宜的黄铜丝并不是最经济的选择,不同的加工应采用不同的电极丝。     

车削加工过程的三维数值分析

利用三维有限元方法.按照实际加工条件建立了切削模拟模型,得到了温度分布、切削力变化和应力场分布等结果.结果表明相对于二维模拟,三维模拟更加真实地揭示了刀具和工件的切削状态,同时也为研究金属切削理论和开发新的刀具提供了一个更加有效的方法.     

新型电机冷却外壳的研制及冷却方法研究

针对所研制的电机外形结构尺寸特点，建立相应的冷却外壳热分析简化模型，并在此基础上应用有限元分析方法，从理论上比较了电机冷却系统的自然对流、层流和紊流的冷却效果．研究结果表明，在电机使用温度范围内，采用紊流设计的冷却效果可比层流设计提高57．4％．根据这一结论，研制出基于强制紊流冷却的电机冷却外壳，并给出相应的工作参数．利用所建立的电机冷却外壳模型，分析了不同导热材料对电机冷却的影响；并用效果云图分析了采用两种不同导热系数材料制备的外壳，及其厚度与冷却温度之间变化曲线．由曲线得出：不同导热系数的材料对电机外壳冷却效果影响较大的结论．     

热挤压的一次成形技术概述

一次成形挤压是一种先进的热压力加工工艺。当金属材料经加热挤压后,细化了其内部晶粒,加强了金属的细密度,是对金属零件无切削的加工方法之一,能极大地提高产品的质量、生产效率和经济效率。对金属的流动状态、力学性能、冲压力等诸多方面进行了研究和分析。完全可以通过热处理、冷却、加热温度、润滑等措施的严格控制来防止制件过程中产生的缺陷。因而大大地提高了产品的质量,使一次成形挤压工艺得到了广泛的应用。     

转向架盖板辊弯成型工艺研究与应用

采用了理论分析方法确定了辊弯成型中辊轮的下压量、进给量和转角之间的数学解析关系.为了消除回弹因素对板料成型精度的影响,通过有限元仿真方式获取了回弹后工件的成型效果,并在此基础上开展了工艺参数修正.结果表明,研究成果可以将转向架盖板的一次成形误差控制在0. 1 mm以内.     

Computer Simulation on Temperature Rise in Process of Wire Drawing

IntroductionTheuseofhighspeedinwire-drawingprocesstomeetthedemandsforincreasedPfOductivityhasagrCateffectontheheatgeneratedduetoplasticdeformationandfrictionbetweenthewireanddrawingtools.MostofmechanicalenergyconvertstoheatandresultsintemperatUrerisesofhundredsofdegrees.Therisetemperaturerisesgreatlyaffectionlubricationconditions,toollife,andproPotiesoffinialproduct.Energysavinginwire-drawingbecameanimportantissueinacompetitivemarket.Inordertoachieveminimumenergyconsumption,wecansetupamathe…     

优化结构闸片对制动盘温度及热应力的影响

为了研究列车制动产生摩擦热对制动盘的耐热疲劳性能的影响,分析了摩擦热流分布与闸片结构的关系,提出一种优化闸片摩擦块固定位置,达到改善制动盘摩擦热分布的方法,采用有限元软件ABAQUS对优化前后的闸片制动过程进行了数值模拟,结果表明:与闸片优化前相比,闸片优化后制动盘最高温度和热应力分别下降的17％和23％,沿制动盘径向分布更均匀.     

Sensitivity Analysis of Effect Related with Material Process and Assembly Variations to Loads Deformation and Stress on HSS Stamping Die

During stamping process, the material properties, process design parameters and production environments inevitably have variation and noisy factors, which possibly affect the sheet metal formability and the deformation of the die structure.After gaining a success in applying sheet metal forming numerical simulation analysis to get the forming loads during stamping process, a methodology of die structure analysis based on sheet metal forming simulation was proposed and validated by experiments.Based on these results, the effect related with initial blank thickness, blank holder force, blank positioning error and die alignment error variations to a DP600 hyperbolic bottomed cup drawing die's forming loads(especially unbalanced loads), and deformation and stress was studied numerically.The influence level of these variations to the die's forming loads, deformation and stress was disclosed.The findings can guide die design, die tryout and process control for high-strength steel(HSS) stamping with increased forming load and decreased sheet metal formability.     

基于FLUENT的硅油减振器热片散热性能分析

散热片的散热性能好坏严重影响硅油减振器的使用寿命.利用计算流体力学软件FLUENT,建立了硅油减振器散热片的三维模型,模型中将热场与流场进行了耦合;通过对散热片表面的温度分布特性、空气流动特性和散热率进行数值模拟,研究分析了散热片不同结构型式对其散热性能的影响.本文的分析方法可用于指导硅油减振器散热片的设计和选型.     

X65管线厚板控制冷却时的相变效应

为明确相变效应对X65管线厚板控制冷却的影响,通过开发线性混合热膨胀模型、拓展Avrami相变动力学模型和应用Leblond模型建立了热力耦合有限元模型.用该模型研究了X65管线厚板在上下层流冷却系数分别为3和1 kW/(m2.K)的非对称控制冷却时,相变效应对温度、残余应力和应变的影响.结果表明:相变期间,潜热减缓心部和下表面的冷却速度达50%、25%;潜热和TRIP效应分别产生峰值为89、-89 MPa,并且130、-170 MPa的应力可减小整体残余应力;相变膨胀产生峰值为723、-479 MPa的组织应力决定了整体残余应力大小及分布.     

不同空间结构的有轨电车超级电容热行为

为了减轻有轨电车超级电容模组因温度引起的性能衰减，基于超级电容器的单体结构，研究单体不同空间结构对超级电容模组热行为的影响. 首先，建立超级电容电化学-热耦合模型，并搭建实验平台验证模型的有效性；其次，定义“自然对流换热比表面积”，通过最高温度、最大温差、单体温度波动率和空间利用率4个指标对截面为3 × 6、2 × 9的长方体结构、截面为4 × 4的正方体结构和六面体结构的超级电容模组的温度特性和体积特征进行评估. 研究表明:气流路径的长度、对流换热比表面积以及强制对流换热的单体数量会影响散热的效果，具有短而宽流动路径的空间结构冷却效果更好；正方体结构是冷却效果和均温方面的最优选择；对于空间利用率和冷却效率而言，六面体结构是最佳选择.      

实时测温技术在调质热处理中的应用

热处理工艺参数对金属部件的组织和力学性能有显著的影响,以盘形工件淬火热处理为例,采用实时测温技术准确监控淬火热处理过程中工件的加热和冷却的温度-时间历程,并结合随炉试样的组织和力学性能,科学制定出热处理工艺规范,控制热处理工艺过程,稳定热处理质量,使工件性能满足了使用要求.     

铁路车辆磨耗型车轮的三维热接触耦合分析

建立了铁路车辆磨耗型踏面LM、LMA、XP55、S1002四种车轮与60 kg/m钢轨热接触耦合的三维有限元模型,利用大型有限元分析软件MSC.Marc分析了在不同载荷工况下,车轮与钢轨抱闸滑行时的应力场和温度场的分布规律和变化规律,分析了温度场对应力场的影响,并分别得出了在弹性模量、热导率、比热容、线膨胀系数等材料属性随温度变化的情况下,与相应参数恒定时的应力场与温度场分布,分析了各参数对计算结果的影响.结果表明,线膨胀系数与比热容对耦合分析结果的影响最大,弹性模量次之,热导率的影响最小.     

高速列车盘形制动系统热机耦合特性分析

为了研究热机耦合对高速列车制动系统动力学行为的影响,建立了高速列车制动系统三维瞬态热机耦合有限元模型,进行拖曳制动状态下热机耦合特性的计算与分析;采用ABAQUS/Explicit热-位移瞬态分析法,探讨列车制动过程中的温度分布特性和振动行为,并与忽略热机耦合状态的系统动力学行为进行对比分析. 研究结果表明:制动过程中闸片温度动态变化,且会形成局部高温区导致热斑形成;由于制动盘和闸片发生一定程度弹性翘曲变形,导致闸片温度周向分布和径向分布出现复杂的温度分布特性,在闸片的内外径处和进/出摩擦区域的温度分布差异显著;制动过程中闸片在法向和切向上的振荡程度逐渐减弱,但是总体变形量逐渐增大,位移形变量达到6 μm;热变形主要发生在闸片两侧,闸片在进摩擦区的变形量（35 μm）明显大于出摩擦区处（25 μm）,而闸片的中部出现明显的"凹陷",即随着制动进行,闸片中部区域没有出现明显的热变形;在热机耦合状态下,制动系统振动先增大后降低,整体振动强度比忽略热机耦合时强;界面接触力的波动程度先增大后降低,总体呈上升趋势.