摘要：为实现对该类复合材料部件结构完整性的设计分析,以连续纤维增强复合材料轴结构为研究对象,对比分析4种细观力学模型计算连续纤维增强金属基复合材料的力学性能参数;在此基础上,采用RVE(代表体积元)有限元模型计算的复合材料力学性能参数作为输入,建立连续纤维增强金属基复合材料轴结构力学分析模型.计算与对比分析不同材料方案下纤维增强金属基复合材料轴结构在扭转载荷作用下的变形量及承扭能力,当纤维体积分数一定时,方案4的变形量最小,方案2的临界屈曲转矩最大.

摘要：应用有限元理论提出了基于车身关键点三维变形的事故再现方法.以某起车障碍物碰撞事故为例,建立车身、驾驶员及事故现场环境的有限元模型,根据事故特点,确定碰撞速度及角度为变化因素,在车身上选择关键点作为研究对象,综合应用响应面理论和均匀设计方法最终求解得到碰撞前车与被撞物围墙之间的角度、碰撞接触时刻的汽车运动速度及在事故中人体伤害的评价.结果表明,应用有限元方法可以对缺少刹车印迹的事故进行再现研究,同时与传统方法相比该方法具有较高的计算精度.

摘要：针对异径管的冲蚀失效问题,以管壁腐蚀产物保护膜为研究对象,主要研究流固耦合对管道冲蚀破坏的作用机理.建立流固耦合数理模型,推导出在任意拉格朗日-欧拉(Arbitrary Lagrange-Euler,ALE)描述下的黏性流体N-S方程和腐蚀产物保护膜固体区域的控制方程,分析管壁边界层多相流介质流动与腐蚀产物保护膜破损之间的耦合作用.以异径管冲蚀失效为例,运用多物理场耦合软件,分析了异径管流体流向、结构和规格对保护膜变形的影响,模拟结果表明:流向为"大进小出"的冲蚀较严重;偏心异径管比同心异径管冲蚀严重;两端管径差越大,冲蚀越严重.可为异径管的失效分析、优化设计和在役检验提供参考.

摘要：在事故条件下核反应堆的核心部件镀Cr锆合金包壳管容易受到挤压发生变形,导致Cr涂层产生裂纹影响涂层的保护性能,因此研究镀Cr锆合金在高温压缩下的裂纹扩展行为十分有必要。采用环向压缩试验研究不同厚度Cr涂层锆合金在不同温度下的开裂行为,通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和维氏硬度计等测试设备研究不同压缩试验温度下的镀Cr锆合金包壳管表截面裂纹微观形貌,并统计表截面裂纹密度及截面裂纹最大宽度。分析包壳材料的载荷-位移曲线和裂纹扩展行为,评价温度和涂层厚度对镀Cr锆合金包壳管力学性能的影响。研究结果表明:镀Cr锆合金包壳管在高温工况下,抗压强度会下降,断裂韧性增加;当涂层厚度增加时,表截面裂纹密度减少,裂纹张开尺寸增大;裂纹首先在表面产生,然后逐渐向基体扩展,并随着变形量的增加逐渐向基体扩展,最终在膜基结合处停止;试样变形量从10%压缩到50%时,截面裂纹的新增主要来自表面主裂纹分叉,且在压缩过程中Cr涂层并不会剥落,Cr涂层与锆基体结合性能良好。研究不同厚度锆合金Cr涂层包壳管在高温压缩下的膜基界面裂纹的扩展行为,可为锆合金包壳管的涂层制备提供数据支持。

摘要：金属Cr涂层是事故容错燃料(ATF)包壳候选涂层之一,在各方面具有优异的性能。在实际工况下,包壳管会受到环向外压力的作用而导致涂层破裂,研究锆合金Cr涂层膜基界面裂纹萌生和扩展行为很有意义。使用多弧离子镀技术在锆合金基体表面制备Cr涂层,利用电子力学试验机对锆合金Cr涂层包壳管进行不同变形量的环向压缩试验。采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDX)、XRD和纳米压痕仪等测试设备对锆合金Cr涂层试样的微观组织进行表征,研究并分析Cr涂层表截面裂纹的微观行为。结果表明,试样的变形分为弹性变形-裂纹萌生阶段和塑性变形-裂纹扩展阶段两个阶段,发现锆合金Cr试样界面裂纹的产生有两种形式:①裂纹从膜基界面处萌生,原因是Cr涂层和锆合金基体材料的不同使得膜基界面发生涂层应力集中;②表面萌生裂纹,由于Cr涂层存在微缺陷。没有发现涂层的剥落现象,说明其界面结合性能较佳。采用多个变形量研究锆合金Cr涂层包壳管膜基界面裂纹的萌生与扩展过程,为ATF包壳涂层结构完整性和稳定性提供试验依据。

摘要：目的探究喷丸强化工艺后铝合金材料表面性能的变化规律,得到材料表层应力和变形与喷丸工艺参数间的对应关系。方法采用Box-Benhnken实验设计法(BBD),以喷丸压力、丸粒大小、喷射距离三因素为自变量,以表面残余应力与弹坑变形量为响应,设计了3因素3水平喷丸实验方案,并运用有限元仿真软件ANSYS/LS-DYNA建立多弹丸撞击铝合金靶材的有限元模型,依据实验方案获得表面应力值与弹坑处变形量。然后,使用Design-Expert软件对数值进行拟合,得到多元回归二次方程,运用响应面分析法(RSM)进行分析,讨论各因素之间的交互作用,同时,根据回归方程的方差分析结果,确定模型的拟合程度。最后,以7075-T651铝合金为靶材,进行喷丸验证实验,结合XRD应力测试与弹坑剖面光学显微观察,得到应力值和变形量,以检验模型的准确性。结果应力函数模型和变形函数模型的校正决定系数Adjusted R^2分别为90.13%、91.68%,应力计算值和实验值结果偏差小于5.5%;剖面晶粒变形显示靶材变形层与计算值吻合较好,表明函数模型具有较高的准确性。结论该函数模型能够快速准确地由材料表面应力或变形推导出喷丸工艺参数配置,这为喷丸表面应力和硬度强化提供多样性参考。

摘要：本文对圆形平面镜体采用背部开口式和背部平板封闭式两种轻量化结构在轻量化率相同的情况下 ,作了多种结构参数的分析计算 ,对比了两种结构的自重镜面变形量 ,计算中发现背部封闭式结构的参数变化对自重变形量的影响远小于背部开口式结构 。

摘要：汽油加氢是石化生产中的重要加工工艺,其生产设备支撑平台多数采用钢结构形式,支撑平台的强度和刚度对生产安全至关重要。采用Ansys Workbench软件建立有限元模型,根据支撑平台实际受力情况,进行静载荷和地震动载荷响应分析,并对支撑平台进行优化设计,以支撑平台二层、三层H型钢轻量化和静载荷作用下的变形量小为优化目标,二层、三层H型钢的截面尺寸作为设计变量。优化后的支撑平台用钢量比优化前减少了16.8%,极大地降低了生产成本;同时支撑平台在地震动载荷作用下最大应力减少了4.2%。

摘要：法兰三通整体结构由法兰盘和薄壁管组成,铸件存在严重的壁厚不均,浇注时几乎都产生严重的变形。通过采用分体式浇注系统,这一问题基本得到解决。

摘要：汽车雨刮电机齿轮盖采用注射成型技术,内嵌齿轮盖中的3根金属嵌件起到导通电流的作用。在注射成型过程中要确保各金属嵌件有一定的间距,以保证电机正常工作。为了验证设计的方案是否满足设计要求,采用模流分析软件Moldflow对齿轮盖注射成型过程进行分析,以准确掌握金属嵌件的变形情况。初始方案仿真计算结果显示,注射成型后用于接地的嵌件31在XY平面内变形量过大,可能存在搭接短路风险,不满足设计要求。针对嵌件31变形量过大的问题,分析可能的原因,从注射成型工艺参数和嵌件定位方案两方面进行优化。在满足设计要求前提下,通过正交试验法获得最优的模具温度和熔体温度,仿真结果表明:将注射成型工艺参数中的模具温度调整为80℃,熔体温度调整为265℃,嵌件31的变形量减少27.3%;将嵌件31的定位方式更换成穿孔式定位,可有效增加嵌件的定位可靠性。两种优化方案共同实施后,嵌件31的最大变形量从0.55 mm降低到0.05 mm,变形量减小90.9%,满足设计指标要求,提升了设计产品的可靠性。