刚塑性有限元法在支架件成形中的应用

倒档臂支架为一典型变速箱支架类厚板成形件,该类零件的应用越来越广泛,对其数值模拟的需求越来越紧迫。本文通过商用软件DEFORM3D,应用刚塑性有限元法,提出相应的关键技术,并将其应用于产品开发,对倒档臂支架这一厚板件的弯曲、翻边成形进行了数值模拟计算。成形实验较好地验证了模拟效果,应用该模拟方法对倒档臂支架毛坯进行放样优化,实验表明该模拟方法适用于该类无压边厚板件产品的开发,从而大大提高了该类产品的设计效率。     

厚板冲压噪声的研究和控制

冲压加工过程产生的噪声和振动对人员、模具、设备等产生较大影响,厚板零件冲压的影响更大。本文通过测量厚板冲压各环节的噪声,对上料、冲裁和摞料三个环节对比试验,并重点对冲裁噪声的各种影响因素进行研究,确定出各环节有效减振降噪措施,从工艺分析、模具设计和使用阶段减振降噪提供依据。     

多层及非等厚不锈钢板点焊工艺研究

通过对多层及非等厚奥氏体不锈钢板电阻点焊，并对焊件进行断面试验和力学性能试验，研究了软硬规范对点焊质量的影响，并在此基础上，研究了单因素变化(焊接电流、焊接时间及电极压力)对焊接质量的影响。     

冲击碾压混凝土路面的破碎尺度

我国修建的第一批高速公路有不少是水泥混凝土路面,经过10余年的使用已经进入大修期。安徽省高速公路总公司采用了冲击碾压旧路面加铺水泥混凝土或沥青混凝土工艺大修路面,称为"冲击白 白"和"冲击白 黑"法。破碎后的板块平面尺度最小只有厚度的2～4倍,本文研究说明,与刚性支承板不同,破碎板块弯沉和内力用厚板和薄板理论计算结果很接近;并且讨论了破碎板块平面尺度的可能范围。     

超高分子量聚乙烯纤维增强层合厚板抗高速钝头弹侵彻的理论模型

结合超高分子量聚乙烯纤维增强塑料(UFRP)层合厚板抗高速侵彻的特点,将整个侵彻过程分为开坑镦粗、剪切压缩和拉伸变形3个阶段。通过改进开坑镦粗阶段的计算方法和拉伸变形阶段的计算过程,基于能量守恒原理建立UFRP层合厚板抗高速钝头弹侵彻的弹体侵彻深度和靶板弹道极限的计算模型,并给出相应的计算流程图。通过采用该模型计算相关文献试验工况下的弹体侵彻深度和层合厚板弹道极限,发现计算值与文献试验结果均吻合较好。改进后的模型考虑了弹丸初速度对开坑镦粗阶段侵彻深度的影响,能够对高速钝头弹侵彻UFRP层合厚板的弹体侵彻深度和层合厚板的弹道极限进行合理的预测,并可降低试验成本。     

厚板焊接残余应力的试验研究

通过盲孔法,测定了不同焊接接头、不同板厚、不同焊接工艺下厚板的焊接残余应力,在考虑了塑性影响的基础上,得到了厚板焊接残余应力的分布规律。分析讨论了焊接接头、板厚、焊接工艺以及焊接坡口大小对焊接残余应力分布的影响及原因。结果表明,采用自由焊工艺,可以减小焊接残余应力。而调整焊接顺序,则可以改变焊接残余应力的峰值位置。合理设计承载面的坡口大小,可以有效降低焊接残余应力对结构强度的影响。     

45mm厚板EH36级钢SEGARC法焊接工艺试验及应用

集装箱船的大型化和快速、经济的航运要求,使集装箱船船体结构更多采用厚板高强度钢.厚板高强度钢高效焊接工艺研究成为3 500TEU集装箱船关键建造工艺研究的重要课题.SEGARC法可以实现厚板立焊自动单层高效焊接.采用合适的TMCP钢、低温焊接材料及适当工艺措施,可以解决大热输入量SEGARC法焊接接头韧性下降问题.     

厚板薄板通用的协调矩形单元

在板的有限元分析中，构造协调和无剪切闭锁现象的中厚板单元一直是人们所关注的问题和难题。文献^[2,3]提出了一种假设剪切应变场的方法，基于广义协调理论成功地构造出厚板薄板通用的三解形和四边形单元，但这类单元并不具有完备性和真正的C1阶连接性。为此，文献^[1]构造出了具有完备和真正C1阶协调的薄板矩形单元，为构造这类单元的构造提供了一个有效的新途径。本文首先从Mindin厚板理论出发，导出单元各边的剪应变和节点剪应变公式，进行合理插值导出单元的剪应变场，当板的厚度变小时，厚板理论理论自动退化为薄板理论，各边剪应变以及单元剪应变插值函数自动退化为零，厚板单元自动通化为薄板单元，彻底消除了剪切闭锁现象。然后根据转角场、挠度场和剪应变场的关系，通过反复试算构造出一个具有12个自由度的厚板薄板通用协调矩形单元，通过理论证明该厚板薄板通用单元具有完备性、C1阶连续性和无剪切闭锁现象，从而较好地解决了厚板薄板能单元的C1阶连续性和无剪切闭锁现象的难题。为了验证该协调单元的正确性，对不同厚距比（h/l)的四边简支和固定方形板在均布载荷作用下的中心挠度和弯矩进行分析。数值算例表明：该单元精度高，原理简明，列式简单，自由度少，收敛速度快；当板厚趋于薄板极限时，单元退化为协调薄板单元，在存在剪切闭锁现象；当板厚趋于厚板时，单元得到的结果很接近于Mindin中厚板的解，适合于从薄板到厚板较大的范围，是一个性能优良的单元。