有限元显式动力学方法在机械接触中的应用

接触现象广泛存在于机械工程。本文通过有限元分析方法中的显式动力学有限元对一个冲击示例进行求解,说明有限元分析方法的应用。     

基于LS-DYNA的铧式犁结构优化设计及性能分析

基于LS-DYNA法建立犁体与土壤的耦合接触有限元模型,讨论不同犁体导曲线、铧刃角、安装角、端点角、耕作速度对耕作过程翻垡效果和犁体应力影响,并进行试验验证。结果表明：椭圆曲面比抛物线曲面耕作时阻力更小、土壤翻垡效果更好,阻力降低5.6%,翻垡距离提升14.8%;对犁体前进速度、铧刃角、安装角、端点角进行单因素分析,发现翻垡距离随着速度增加而增加,而随着铧刃角、安装角、端点角呈现出先增大后减小的趋势。因此,通过选取合适的速度与结构参数可以提升铧式犁的翻垡性能,减低犁体阻力。     

动态优化方法在农业机械设计中的应用

<正>农业机械是农业生产水平的体现与基础,设计工作是农业机械生产第一步,也是决定整个农业发展的关键环节。传统的农业机械设计中,科研单位和生产厂家大多数采用数学模型的方法进行设计。在利用模拟优化的方法进行调整和优化,这会产生农业机械设计过程中的误差加大,并会因设计中灵活性不足而出现市场化和适应性的不足。动态优化方法是遗传算法的优化,通过动态优化方法可以以模糊控制、动态控制和遗传算法等诸多方法来实现农业机械设计过程效     

箱涵式双层流道后壁结构优化分析

为优化箱涵式双层流道后壁结构,基于CFX软件,采用RNG k-?紊流模型,对方形、圆形、ω形后壁进行了数值模拟,分析了不同组合方式对箱涵式进出水流道内流态的影响.数值结果表明:方形后壁的进水流道流态较好,但是出水流道的流态比较紊乱,出水流道段断面流速均匀度较差,加权平均角较低,进水流道后壁形状为ω形,出水流道后壁形状为...     

转子式机油泵内外转子动态接触分析

结合Pro/E和ANSYS/LS-DYNA软件平台,建立BF6M1013F型转子式机油泵内外转子的三维有限元模型,用对称罚函数算法进行啮合动态接触分析,并通过对内外转子啮合时的动态接触应力规律分析,提出了相应的结构改进措施。     

动态规划、模拟技术在多级泵站优化调度中的应用

对于多机组的多级泵站 ,以总能耗最小为目标函数 ,用动态规划法确定每级泵站的机组最优开机组合 ,然后模拟了系统的运行 ,计算出各级泵站之间的优化水位组合。该方法应用于实践 ,取得了满意的结果     

动态规划,模拟技术在多级泵站优化调度中的应用

对于多机组的多级泵站,以总能耗最小为目标函数,用动态规划法确定每级泵站的机组最 开机组合,然后模拟了系统的运行,计算出各级泵站之间的优化水位组合。该方法应用于实践,取得了满意的结果。     

连杆放大式举升机构的设计及动态仿真

对自卸汽车的核心部分--举升机构的运动机理进行分析,完成机构的设计及仿真.用几何作图法对举升机构进行初步布置,绘制连杆放大式举升机构的机构运动布置图;进行运动学和动力学的设计计算,最终确定举升机构各杆件的结构形状;根据举升机构的具体要求,计算液压系统压力、流量,选择油泵、油缸的具体参数;用Pro-E进行三维实体建模及举...     

网带式花椒干燥机流场模拟与结构优化

花椒干燥过程中网带式花椒干燥机内气流强度和均匀性影响花椒干燥后品质,通过实验进行花椒参数测定和模型可靠性验证,采用多孔介质模型对结构优化前后网带式花椒干燥机流场进行数值模拟研究,根据网带式花椒干燥机气流分布特性提出了增加导流板的优化方案,考察了不同角度导流板气流分布特性。结果表明:导流板角度变化对干燥机气流强度与均匀性有一定影响,最优导流板角度为2.5°,较原始结构在干燥机XY、XZ、YZ面平均速度平均增加6.8%、10.8%、5.2%,不均匀系数平均减小8.7%、8.5%、2.7%。     

NKA-9大孔树脂对苹果多酚的动态吸附工艺优化

为了提高对苹果多酚的分离效率,以实现工业化生产,在单因素试验得出的工艺基础上,采用响应曲面法建立了NKA-9大孔树脂对苹果多酚(AP)动态吸附和动态解吸的二次多项数学模型,验证了模型的有效性.考察了上样速率、样液质量浓度、样液pH值对AP动态吸附量以及洗脱速率、洗脱剂体积分数和洗脱剂用量对AP动态解吸的影响.优化出NKA-9大孔树脂的动态吸附工艺参数为:上样速率1.10mL/min,样液质量浓度2.50mg/mL,pH值4.83;动态解吸工艺参数为:洗脱速率0.61 mL/min,洗脱剂体积分数59.48%,洗脱剂用量125.73 mL.     

基于数值模拟的板料多道次拉深工艺研究

阐述了拉深成形数值模拟过程,分析了多道次拉深成形数值模拟,研究了多道次拉深成形特点,针对挡油盘零件多道次拉深成形实例,应用数值模拟方法进行了拉深工艺的改进。研究结果表明,应用数值模拟技术可以预测拉深成形中起皱、破裂、回弹和刚性不足等缺陷,优化模具和拉深工艺参数,减少反复试验的次数,提高拉深件质量。     

激光冲击波技术在金属表面改性和成形中的应用

在对激光冲击强化技术的原理、特点及工程应用须解决的关键问题进行系统分析的基础上,介绍了激光冲击波技术在金属板材成形方面的最新研究进展：激光冲击成形和激光喷丸成形,对激光冲击成形和激光喷丸成形的机理、技术特点及国内外的研究现状进行了综述,并对今后的应用前景和发展趋势作了分析.     

板材无压边多点成形中起皱的数值模拟

在多点成形中,变形量不大的三维曲面零件通常采用无压边的方式成形。起皱是无压边成形中决定零件能否成形的重要因素。采用显式算法对不同板厚、不同变形程度以及不同材质的球面、马鞍面的无压边多点成形过程进行数值模拟,得出了起皱的分布和不起皱极限图,这些结果对多点成形技术的工程应用具有一定的参考价值。     

基于ABAQUS的金属板料激光冲击成形数值模拟

在激光冲击波加载转换模型的基础上,以有限元分析软件ABAQUS／CAE为平台,对圆形板料进行了直线形轨迹和圆形轨迹多点冲击成形的数值模拟,探索了冲击轨迹、应力分布和板料变形之间的相互关系。数值模拟分析表明,对圆形板料进行多点冲击成形时,选择圆形轨迹是最佳的。根据模拟结果对铝合金板料试样进行了无间隔冲击成形的实验,获得了和数值模拟相同的成形结果,模拟和实验结果一致性较好。     

板料深冲成形过程的静态隐式有限元模拟

采用有限元对板料冲压过程进行模具设计,可以降低设计成本,缩短设计周期。综述了板料深冲成形过程数值模拟平台和静态隐式算法的基本理论,并基于此建立了四节点的有限元模型。采用此模型对油底壳和水槽的深冲成形过程和起皱进行了模拟,模拟结果验证了该分析技术的正确性、可行性和高效性。     

三维曲面卷板柔性辊设计与成形工艺分

通过分析基于连续多点调形方法的三维曲面卷板成形原理,对卷板成形装置关键件柔性辊的不同布置和驱动方式进行了研究.确立了三辊布置双端驱动的方式,设计了三维曲面卷板成形装置.对卷板成形工艺进行分析,探讨了不同的成形工艺过程.结果表明:一步成形,在小变形量的情况下适用,当上辊的下压量超出一定值时,无法成形;分步成形法,以小的下压量逐渐诱导板材变形,可以消除板材边缘皱褶,减小回弹,有利于板材成形.     

板材多点弯曲过程及回弹现象的数值模拟

以柱面弯曲为例,利用工算法对多点成形过程进行了模拟,并与静态隐式算法相结合,对板条多点成形回弹现象的主要影响因素进行了分析。同时,对利用动态松弛算法和静态隐式算法回弹分析结果及ＣＰＵ时间进行了对比,证明了隐式算法计算回弹的高效与合理。     

基于静力隐式方法的板料成形过程数值模拟

介绍了板料成形静力隐式弹塑性有限元数值模拟的基本理论和接触界面数值模拟技术以及增量过程应力计算的回映技术。基于这些方法开发了静力隐式程序，对球形模具拉伸成形过程进行了数值模拟，计算结果与文献[8]的计算结果吻合很好，文中给出了板料圆柱形模具成形回弹的数值分析结果。     

基于水冷却的不锈钢板料激光热应力成形试验

通过改变激光束能量、光斑直径、扫描速度、扫描次数以及板材厚度对AISI304不锈钢板料进行弯曲试验,分析了在水冷却条件下各工艺参数对弯曲变形的影响,探讨了基于水冷却的板料热应力成形规律,并通过正交试验对相关工艺参数进行了优化。试验结果表明：0．6mm厚度的不锈钢板在线能量密度小于80J／mm时,工件不产生变形;在150～180J／mm范围内,热应力成形的效果最佳;扫描次数、光斑直径以及板材厚度对弯曲变形的影响较大。同时对水冷却条件下工件表面烧蚀及成形稳定性进行评估,提出了基于水冷却的板料激光热应力成形的新工艺,为精确控制板料激光热应力成形提供了试验基础。     

铝合金板冲压成形Benchmark试验与有限元仿真

采用NUMISHEET2002会议提出的杯形件拉深Benchmark试验方案,在不同压边力工况下,对铝合金板6111-T4的拉深性能、各向异性行为、起皱缺陷进行了试验研究.研究表明:各向异性系数小并未对铝合金板的成形性能产生较大影响,通过增大压边力能有效解决起皱问题,铝合金板6111-T4具有良好的冲压成形性能.基于自主研发的冲压成形CAE软件KMAS平台,对Benchmark试验进行了仿真验证,与试验结果对比表明:KMAS软件采用的Barlat-Lian各向异性屈服准则和动力半显式算法能够准确模拟铝合金板的冲压成形.