微注射成形实验与数值模拟

为研究注射料的流动性和模腔形状的复制能力,加工了含有微流道的模具,在微注射系统上进行了微注射实验.应用基于矢量化显式算法的程序,在不同壁面边界条件下,对微注射实验进行了模拟.结果表明:在注射料温度220 ℃、模具温度40 ℃、注射流量为20 mm3/s、注射时间1 s、保压时间10 s的注射工艺条件下,聚丙烯能较好的复制长5 mm,宽1.5 mm和厚0.8 mm的微流道形状.采用滑移边界条件的微注射模拟结果与实验结果一致,说明微注射中存在边界滑移速度.     

环氧片状模塑料模压工艺参数的研究

通过差热分析及固化度测试确定了环氧片状模塑料的模压温度,通过螺旋流动长度试验确定了成型压力,通过热模内模塑料粘度变化确定了加压时机,进而利用正交实验方法确定了模压成型的最佳模压温度、加压时机、合模时间及保压时间。研究表明:ESMC的最佳模压工艺参数为:模压温度150℃、加压时机15 s、模压时间15 s、保压时间30 min。模压工艺参数对模压制品的表面质量有显著地影响,其显著性顺序为保压时间、模压温度、加压时机、合模时间。     

基于HyperXtrude的薄壁铝型材挤压成形仿真模拟

基于HyperXtrude软件分析薄壁六边形结构挤压成形稳态过程,研究不同状态下金属材料的应力应变、挤压力变化、流速变化和温度等物理参数量的变化趋势,以这些物理参数变化趋势来量化预测该型材挤压成形性。通过仿真模拟清楚反应薄壁六边形结构铝型材在挤压过程的变化特性,预测薄壁结构挤压成形过程中的变形、翘曲、开裂和流速不均等缺陷,为及时对挤压成形工艺方案调整或模具结构改进设计提供指导。     

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。     

气体-水-辅助注塑成型充填过程的数值模拟研究

针对气体-水-辅助注塑成型(GWAIM)这一新型工艺,采取数值模拟技术对其充填过程进行研究。建立该工艺充填过程的数值模拟模型,采用Cross-WLF黏度模型,利用流体体积法实现对自由界面的追踪,系统研究了穿透过程及温度演变、工艺参数对GWAIM工艺制件残余壁厚的影响及工艺优化。结果表明:GWAIM工艺直管制件的残留壁厚均匀且波动范围较小,制件注气前与注水后的温度差较大;增加注气延迟时间,残余壁厚有增加的趋势;增加注水延迟时间,制品的残余壁厚小幅度增加并趋于稳定;增加注气速度和模具温度,制件的残余壁厚越小;增加注水速度和熔体注射温度,制件的残余壁厚小幅度减小;通过正交实验极差分析,得出注气延迟时间为影响制件残余壁厚的最主要因素,以及最优的工艺参数组合,即注气延迟时间3 s、注水延迟时间3 s、注气速度3 m/s、注水速度2 m/s、模具温度320 K、熔体注射温度503 K。     

水泥砼路面的温度翘曲与翘曲复合应力

针对置于刚性地基上的砼梁 ,讨论了温度翘曲与翘曲应力、温度翘曲与翘曲复合应力的关系 ,分析了温度翘曲对水泥砼路面的影响 ,分析表明 :翘曲应力和复合翘曲应力对水泥砼路面的影响十分显著 ,它与翘曲变形有直接的因果关系 ,必须予以考虑     

水泥砼路面温度翘曲应力分析

本文首先对威斯特卡德计算温度翘曲应力方法与有限元方法进行了对比研究，其次运用温度翘曲应力有限元程序ＣＴＯ５计算了水泥砼路面的温度翘曲应力，得出了温度翘曲应力与水泥砼路面的基层材料参数间的相互关系，并在此研究的基础上，分析了水泥砼路面的分块对温度翘曲应力的影响，其结论可供设计、施工单位参考。     

高速铁路桥梁空心薄壁高墩日照温度效应研究

为探讨高速铁路桥梁空心薄壁高墩日照温度效应,以赣深高铁王村特大桥40．2m高的圆端形空心薄壁桥墩为研究对象,通过在墩壁截面埋设温度传感器,测量出全天墩壁日照温度场分布,应用midas FEA软件建立空心薄壁高墩温度场模型,并将数值分析结果与实测数据进行对比,在此基础上研究风速、墩壁厚度对空心薄壁高墩日照温度效应的影响。结果表明:空心薄壁高墩日照温度场沿截面墩壁厚度方向呈非线性分布,其中墩身外侧壁受外界气温条件影响较大,而墩身内侧壁温度分布相对稳定,温度变化较小;基于合适的对流系数函数及温度环境函数参数选取,应用midas FEA 软件进行空心薄壁高墩日照温度效应数值分析具有较好的精准性;日照温度应力和墩顶变形随风速的增大和墩壁厚度的增加单调递减。     

委内瑞拉岩沥青(VRA)改性沥青制备工艺研究

为了研究委内瑞拉岩沥青改性沥青的制备工艺,通过分析研究改性沥青常用制备工艺及工艺关键参数,基于四因素三水平L(34)正交试验设计方案,研究了VRA改性沥青的制备温度、发育时间、剪切时间、剪切速率等关键参数对改性沥青性能的影响规律,对正交试验结果开展均值、极差、显著性等分析研究,提出了VRA改性沥青制备工艺参数最佳组合为:制备温度145℃、发育时间40min、剪切时间30min、剪切速率4000r/min。     

废气再循环(EGR)冷却器钎焊工艺试验研究

本文研究了影响镍基钎料钎焊不锈钢接头性能的主要工艺参数。测量了不同条件下钎焊接头的拉伸强度 ,经对试验结果分析表明 :钎焊温度对接头的强度影响最大 ,保温时间次之 ,加热速率影响较小 ;最佳的工艺参数为 :钎焊温度 1 1 0 0℃ ,保温时间 1 0 min,加热速率 8℃ /min- 1。     

考虑截面剪切变形时曲线箱梁的弯扭分析

为了分析剪切效应对曲线箱梁的影响,基于薄壁箱梁弯曲理论,用一个剪切翘曲参数来综合表达翼板和腹板的剪切变形,运用能量变分法导出考虑剪切效应及约束扭转时曲线箱梁弯扭挠曲控制微分方程组.通过分析边界条件,采用伽辽金数值法求解上述微分方程,从而得出曲线箱梁的弯扭挠曲应力表达式.数值算例结果表明,按本文公式计算出的曲线箱梁弯扭挠曲应力与实测值吻合良好,验证了本文方法的正确性;腹板的剪切变形对箱梁剪切翘曲应力影响较小,可忽略.通过分析曲线箱梁在竖向均布荷载下的整体正应力可知,剪切翘曲应力占比为15%~20%,而扭转翘曲应力相对较小,占比约为6%.     

一种剪力滞效应分析的薄壁箱梁单元

用多个不同的纵向位移差值函数自动计入翼板宽度及其至截面形心距离对剪滞翘曲幅度的影响,并考虑轴力平衡条件,构造薄壁箱梁（可蜕变为开口截面梁）的翘曲位移函数,通过对普通杆件增加相应的节点位移参数,导出了剪力滞分析的薄壁箱梁单元刚度矩阵。计算结果和已有文献的实验结果吻合良好,表明方法是可行的。     

Moldflow／MPI在塑料注射成型过程中的应用

介绍了热塑性塑料注射成型过程中,使用Moldflow软件对塑件的成型过程进行模拟分析,确定了浇口位置、充填时间、锁模力情况。分析结果对模具设计及塑件注射成型工艺具有指导作用。     

水泥混凝土路面固化温度区域特征及其对面板翘曲的影响

基于全国5个地区的气候参数, 采用路面早龄期温度场计算程序, 研究了不同海拔和纬度地区水泥混凝土路面固化温度的分布特征; 考虑了面板的固化温度与环境温度的叠加效应, 采用三维有限元程序, 分析了不同地区固化温度对路面板翘曲和脱空的影响特性。研究结果表明: 影响面板行为有板顶、板底固化温度差和固化平均温度; 各地水泥混凝土路面的全年固化温度差的分布基本呈宽矮峰加尖锐峰的双峰组合形态, 分别反映负、正固化温度差分布; 负的固化温度差集中在白天形成, 变异性大, 造成面板板角向上翘曲的趋势, 正的固化温度差基本在夜间形成, 数值集中, 形成面板板角向下翘曲的趋势; 对比不同区域的路面固化温度, 高原地区负固化温差最大, 拉萨高频次负固化温度差可达-17.2℃, 其次为北方地区, 哈尔滨高频次负固化温度差约为-13.2℃; 固化平均温度分布呈单峰型, 一般为负值, 纬度高的地区气温年较差大, 直接导致固化平均温度变异范围大, 处于北方的哈尔滨高频次固化平均温度约为-30.4℃, 拉萨则约为-18.4℃; 负的固化平均温度也会引起面板板角向下翘曲, 同等条件下其对面板翘曲的影响效应约为固化温度差影响效应的30%~50%;不同的固化温度特征叠合当地气候环境, 对面板服役阶段的翘曲和脱空会产生不同的效应, 叠加负固化温度差为-20℃时, 面板向上翘曲增大约1.5~2.0mm; 对于面板翘曲明显的地区, 建议可选用四边约束结构形式改善路面工程性能。      

横隔板设置对薄壁钢箱梁畸变效应影响研究

基于大型空间有限元程序Ansys10.0,利用箱梁分析常用荷载分解法,对薄壁钢箱梁在偏心荷载作用下不同数量横隔板的设置对薄壁钢箱梁畸变效应的影响加以分析,并重点考察畸变效应下薄壁钢箱梁的横向畸变位移、畸变挠度、纵向翘曲位移以及翘曲正应力的分布情况,可得到横隔板设置的密度对薄壁钢箱梁畸变效应影响曲线图.     

薄壁箱梁剪滞效应一维有限元分析

根据最小势能原理,建立薄壁箱梁挠曲剪滞基本微分方程.以其解析式作为形函数,利用刚度系数的定义,推导了考虑剪滞影响的箱形梁单元刚度矩阵及等效结点力公式.用该梁单元对一箱梁模型进行计算,并与按SAP通用程序计算结果及试验结果进行比较,证实了本文方法简单而且有效.为了探讨各种剪滞翘曲位移模式的合理性,分别选取二次抛物线、三次抛物线、四次抛物线及余弦函数等翘曲位移模式进行计算;结果表明,这些翘曲位移模式在一定程度上均存在不足,目前还缺乏一种更加合理的位移模式.     

不同工艺对浇筑式沥青混合料疲劳性能的影响

通过使用GMA和MA两种成型工艺的浇筑式沥青混合料,并对其进行室内冲击韧性试验,获取了不同成型时间和不同温度下的冲击韧性．基于能量法,分析了不同施工工艺下浇筑式沥青混合料疲劳性能．研究结果表明：使用GMA工艺,在温度为220℃、拌和时间为1h情况下,沥青混合料具有最大的冲击韧性,抵抗变形和断裂能力更强,具有良好的疲劳性能．     

电池用MnO2粉环粉末注射成型实验研究

通过对ＭｎＯ２粉末进行注射成型实验研究，探索了该材料成型的配比、成型过程、工艺参数及模具结构，为确定其成型规律打下基础。     

中间夹层与碳钢和不锈钢复合板的制备工艺与性能研究

以Mg-Cu-Al合金作为中间夹层材料,研究了热轧法制备不锈钢/碳钢复合板的工艺,探讨了不同的实验轧制温度、轧制速度、中间夹层厚度、变形量以及二次轧制参数对其显微组织的影响,并对铝合金中间夹层两侧的扩散层的厚度、显微硬度及组织进行了测定,对复合板的拉伸及剪切性能进行了测试.实验结果表明,在首次轧制温度600℃~635℃,轧制速度8~24 mm/min,中间夹层厚度0.6~0.9 mm,变形量14%~28%,二次轧制温度660℃~680℃,轧制速度16~24 mm/min,变形量21%~35%工艺条件下,复合板碳钢侧扩散层厚度可达61μm,不锈钢侧扩散层厚度可达50μm,显微硬度达到HV0.0251 000;扩散层主要由Fe2Al5相组成;复合板的抗拉强度达到526 MPa,剪切强度达到85 MPa.     

薄壁直梁诱导结构的耐撞性优化

选取诱导槽的弯曲半径、过渡圆角半径、诱导槽间距、第一个诱导槽距离薄壁直梁最前端长度尺寸作为主要设计参数,基于均匀试验设计方法,利用LS-DYNA软件完成了薄壁直梁的碰撞仿真。利用Minitab软件对直梁的碰撞减速度峰值与诱导槽设计参数进行回归分析,得到了薄壁直梁诱导槽结构的最优设计参数,创建了一种有效的变形诱导槽结构。从结构的碰撞变形、碰撞减速度峰值以及能量吸收3个方面对优化前后的薄壁直梁进行对比分析,验证了此种诱导槽结构有利于提高薄壁直梁的耐撞性。