汽车件的精密塑性成形工艺与疲劳寿命智能分析系统

将精密塑性成形汽车件的工程问题作为一个系统,基于三维大变形弹塑性力学理论、弹性力学理论和疲劳破坏理论,以数值模拟软件和相关疲劳计算软件为平台,建立了汽车件的精密塑性成形工艺与疲劳寿命智能分析系统。该系统首先模拟精密塑性成形,建立精密塑性成形工艺参数与零件内部应力—应变场之间的关系,在保留零件残余应力场的前提下,模拟分析零件的实际受力,获得了应力—应变响应,再结合材料疲劳性能参数和工作载荷,最终把精密塑性成形工艺参数与其受载后的疲劳寿命智能化地联系起来。经花键冷挤压工艺试验和疲劳试验验证,分析结果和试验结果吻合很好。     

薄壁方管在冲击载荷下的应变及应变率特性

在汽车碰撞模拟过程中,材料的应变率效应已经得到越来越多地关注和应用,要求更全面地认识材料应变率效应对模拟结果的影响情况。本文选择具有应变率效应的材料以及薄壁方形管件为研究对象,通过模拟分析验证了材料应变率效应的引入对计算结果的影响,同时分析了冲击载荷下的方管典型区域的有效塑性应变及塑性应变率分布情况。     

足尺及实桥圆形钢筋混凝土桥墩抗震性能数值模型与验证

为建立较可靠的钢筋混凝土桥墩数值分析模型进行抗震性能评估,提出基于OpenSees集中塑性单元和材料本构的纤维截面等效塑性铰模型,对5个足尺及实桥圆形钢筋混凝土桥墩的拟静力或振动台试验结果进行数值模拟,并就关键效应及参数对模拟结果的影响进行分析.结果表明:纤维截面等效塑性铰模型与桥梁抗震规范的集中塑性模型概念一致,具有...     

基于模糊集塑性理论粗粒土硬化本构模型的数值模拟

粗粒料土是土石坝的主要填筑材料,通过建立模糊集塑性硬化模型,采用应力控制算法,编写了相应的计算程序,与常规三轴压缩试验进行相关比对。结果表明:所建立的模糊集塑性硬化模型可以较好的模拟材料在常规三轴压缩试验中的力学特性,并进一步验证所建模糊集塑性硬化模型的正确性与有效性。     

预制装配桥墩塑性铰区的抗震性能研究

采用基于修正压力场模型和扰动应力场模型的钢筋混凝土结构理论,建立预制装配桥墩塑性铰区节点区域的局部数值模型。采用OpenSEES软件将该局部数值模型的滞回性能和捏缩特性导入整体模型中,进行预制装配桥墩的拟静力数值模拟和动力分析,对比分析现浇钢筋混凝土桥墩和预制装配桥墩在塑性铰区的抗震性能的差异。分析结果表明,采用灌浆套筒连接的预制装配桥墩在墩底塑性铰区的抗震性能与常规现浇结构相当,通过自定义材料很好地模拟了桥墩连接区域的力学特点,同时也有效地提高了计算精度。     

施工过程中大跨破碎隧道围岩应力变化规律及控制

为了再现隧道开挖过程中围岩与支护结构的相互作用和荷载分担比,进一步优化施工工艺,对某隧道洞口施工过程进行了数值模拟。通过模拟发现,破碎地层中开挖大跨隧道,边墙受力较大,塑性区面积大于顶部,要求锚杆的锚固深度较大;其次两隧道中间顶部最早出现塑性区,对围岩的扰动较大,应采取注浆加固围岩,提高其自承能力;仰拱中部塑性区扩展较大,可适当施作锚杆,控制底鼓破坏;协同围岩与锚杆的支护作用可适当降低工程造价,更好地发挥围岩自承的作用。     

抽芯拉铆过程铆体变化的数值模拟

对抽芯铆接工艺过程进行数值模拟,研究铆接过程铆体形变时的应力分布及塑性应变比值变化,预测铆体应力值及变形程度。结果表明:抽芯铆接过程铆体形变主要有两个阶段,即屈服阶段与墩粗阶段,最大应力主要集中在铆体尾部区域,中间位置应力较小,塑性应变比值先大幅度增长,后趋于平缓,铆体尾部塑性应变比值大于1,成形好。将模拟结果与实验相对比,其成型形状有很好的一致性。     

非均匀收敛条件下浅埋隧道围岩塑性区预测方法

为了研究在非均匀收敛条件下浅埋隧道围岩塑性区的分布,进行了公式推导和理论分析,并采用有限元软件ABAQUS建立了隧道的有限元模型进行验证,并结合坡荣隧道的工程实际建立了ABAQUS有限元模型。探讨了5种变形模式的塑性区分布规律,并与建立的ABAQUS验证模型得出的塑性区分布进行对比分析。最后采用边界条件0(BC0)建立了坡荣隧道进口段的模型,并将模拟得到的地表沉降数值与实际监测所得数据进行对比。研究结果表明:其理论方法计算结果与ABAQUS计算结果塑性区具有相同的形态,但相对ABAQUS计算结果更为保守,塑性区范围稍大;采用非均匀收敛模式计算时,在拱顶均有最大塑性半径,而拱腰和拱底相对较小,对于不同的收敛模式,塑性半径计算值不同;采用均匀收敛模式计算时,拱底塑性区较大,拱顶塑性区最小,这种计算情况与实际隧道塑性区分布不符,因此仅仅考虑隧道周边均匀径向收敛不足以表述隧道的真实塑性分布情况。     

钻炸损伤对隧道开挖塑性区之发展影响探讨

针对钻炸隧道周围损伤区域之工程特性进行探讨,利用三维数值分析软件FLAC 3D进行模式建置与数值模拟。首先就隧道假设没有损伤之情况模拟轮进开挖,针对三维应力再分配及塑性区发展等进行探讨;接着模拟隧道钻炸开挖产生损伤情况,再将此2种情况进行分析对比,最后归纳汇整出钻炸损伤对隧道应力变形、塑性区之发展影响。     

冲压成形工艺对薄壁构件碰撞性能影响的仿真研究

利用LS～DYNA通用有限元模拟软件，对板料冲压成形和闭口帽型梁的碰撞进行有限元模拟，研究了冲压成形工艺引起的壁厚减薄、残余应力和塑性应变对碰撞性能的影响。建立了板料冲压成形模拟和碰撞模拟之间的数据转化方法。研究结果表明冲压过程的壁厚变化、残余应力对碰撞模拟有着显著的影响。