基于平面壳单元的分阶段成形结构平衡方程

为探讨基于平面壳元的分阶段成形结构终状态的影响因素,建立了包含平面壳元无应力状态量的结构平衡方程.以等参平面壳单元为研究对象,建立了单元内任意一点的无应力状态量与单元高斯积分点处无应力状态量的关系;以单元的无应力状态作为零点计算结构的总势能,并根据最小势能原理,导出了包含平面壳元无应力状态量的结构平衡方程,获得了结构终状态与平面壳元无应力状态量的关系.分析结果表明,当结构体系、外荷载和边界条件一定时,如能保证壳元的无应力状态量一定,则结构的终状态是一定的,与分阶段成形过程无关.      

铝合金板材冲压成形极限虚拟预测

利用虚拟成形极限应变(FLD)试验,并根据虚拟试验过程中的“分叉失稳”和有限元后置处理过程中的“应变集中”现象,虚拟性地求解了铝合金板材的失稳极限应变。试验表明,虚拟FLD试验方法避免了采用塑性失稳准则及损伤断裂失稳准则时人为因素的影响,利用虚拟极限应变所拟合出的FLD曲线与实测FLD拟合曲线具有比较接近的几何图形,虚拟FLD试验可替代或部分替代实测FLD试验。     

道岔异型钢轨跟端加长600 mm热锻成形关键技术

通过分析道岔异型钢轨跟端加长600 mm产品结构,经技术对比确定采用4个工位整体模具进行热锻成形。通过设计初步4个工位热锻模具结构,再利用有限元分析软件对整个热锻成形过程进行数值模拟,根据模拟结果,优化模具结构并指导确定工艺参数和实际生产。设计自动上料系统、四轴联动系统以及下料系统等,使压力机、加热系统以及自动上下料系统数据互联,最终实现钢轨热锻成形生产过程全自动控制,大幅降低工人劳动强度、提高生产效率、节约生产成本。     

有限元模拟脊柱内镜下椎间孔成形对腰椎生物力学的影响

目的运用三维有限元分析(D-FEA)比较全脊柱内镜下行不同范围及部位椎间孔成形对腰椎生物力学的影响。方法利用有限元方法建立第5腰椎(腰5,L_5)完整模型M0并依次模拟腰椎全脊柱内镜应用下将L_5左侧上关节突进行尖部切除和内侧1/4、2/4、3/4和4/4分级切除获得模型M1、M2、M3、M4、M5。对不同模型施加正常生理载荷,记录在前屈、后伸和左、右侧屈及左、右侧旋6个工作状态下(工况)的位移。再将各切除模型与未切除组M0进行组间统计学分析比较。结果本实验所建立腰4-腰5(L_4-L_5)节段三维有限模型有效,各工况下的椎体活动度(ROM)处于正常值区间内。与未切除组M0相比,M1在前屈载荷下ROM差异具有统计学意义(P<0.05),M2在前屈、后伸载荷下差异具有统计学意义(均P<0.05),M3及M4在前屈、后伸、左右侧屈载荷下差异具有统计学意义(均P<0.05),M5在前屈、后伸、左右侧屈、右旋载荷下差异具有统计学意义(均P<0.05)。与未切除组M0相比,M1在前屈载荷下的L_4-L_5椎间盘应力最大值差异具有统计学意义(P<0.05),M2在前屈、左右旋转载荷下差异具有统计学意义(均P<0.05),M3、M4、M5在前屈、后伸、左右侧屈及左右旋转载荷下差异均有统计学意义(均P<0.05)。结论在椎间孔成形时,切除腰椎单侧单节段上关节突尖部或内侧1/4即会影响腰椎稳定性且增加腰椎活动时椎间盘应力最大值,当切除1/2及以上时明显破坏腰椎生物力学。这提示在全脊柱内镜下椎间孔成形时应尽量保护上关节突,以避免手术破坏腰椎正常生物力学。     

轨道车辆铝型材结构件成形的装置设计

通过对轨道车辆铝合金窗框结构件弯曲成形的过程分析,制作专用的成形装置,该装置具有结构简单、工艺性好、制作成本低、操作和维护方便等特点。此成形装置的成功研制为中空铝型材结构件弯曲成形提供了一定的参考。     

模拟退火算法在轨道车辆司机室蒙皮成形工艺参数优化中的应用

蒙皮拉延成形中涉及到的工艺参数众多,取值区间不连续,难以通过单因素优化方法获取生产所需的最优工艺参数组合。提出了一种基于响应面模型和模拟退火算法的蒙皮成形工艺参数组合优化方法。以轨道车辆司机室蒙皮为例,根据产品需求和生产工况设计了工艺参数组合,通过有限元仿真方式获取了不同工艺参数组合下工件成形效果,建立了回弹量、最大应力与工艺参数组合之间的响应面模型;通过模拟退火算法,在工件不断裂前提下,将工件成形后的回弹量由前期工艺试制时的32 mm降低至6.89 mm,并获取了最小回弹量对应的工艺参数组合。采用优化后的工艺参数组合指导工艺试制,成形件满足试制工艺条件,且回弹量的试验结果和优化结果相吻合。结果表明:该蒙皮成形工艺参数优化方法可以有效降低工件成形后的形状误差,并为后续模具型面补偿提供依据。     

影响铁路罐车封头冷压成形质量因素分析

通过对G70封头冷压成形工艺试验情况跟踪调查和试验数据分析,对冷压成形工艺流程、毛坯工艺参数进行了验证及优化,并对影响封头成形质量的因素进行分析。     

基于粗糙集理论的板材热成形工艺建模

在复杂制造过程工艺决策系统的研究与开发中,工艺知识或规律的获取通常是系统建模中的一个难点,本文在对粗糙集理论与方法扩充的基础上,将其引入到板材热成形加工过程建模中。给出变包含度粗糙集的构造,提出基于依赖度及包含度增量的知识约简算法,通过粗糙集建模提取板材热成形的工艺规律,运用近似推理对加工参数进行快速确定。     

内高压成形管件在汽车上的应用

内高压成形作为一种制造空心轻体构件的先进制造技术,相比传统结构件有着节省材料、减轻质量、增加刚性强度等优点.主要分析了内高压成形钢管在车身上的运用,内高压成形的原理,内高压成形所涉及的材料以及内高压成形产品的缺陷研究.