Huamin LIU
材料科学技术（英）
The closed-died cold forging technology of the bevel gears used in Jada car was investigated. With the analysis of the strain field and velocity field of the plastic deformation and the endured forces of the dies, the filling rules for the metal were analyzed by the elastic-plastic finite element method (FEM). The results show that there is a great difference among closed-die cold forging, extrusion and forging, as far as the metal flowing is concerned. The outer addendum cannot be filled completely in the closed-die cold forging of the bevel gears, and the round angle will be formed. But it does not influence the application of the bevel gears. At the beginning, the rigid area is formed in the cavity of the lower die. And then it will move upwards to supply the metal for the gear filling. For the closed-die cold forging of the bevel gears, the force acting on the upper die and the lower die is significantly different.
关键词:
Bevel gear
,
gear
,
closed-die
,
cold
,
gorging
,
FEM
,
f
D.G. Wang
,
Y.C. Wu
,
M.H. Jiao
金属学报(英文版)
The warm compaction process is simulated by the finite element analysis software which is MSC/MARC. The thermal mechanically coupled analysis method is applied based on the updated Lagrangian Method to simulate powder warm compaction process. The powder warm compaction process is simulated, and the influence of friction condition and pressing styles is researched on the density of powder green and the mechanics behavior at certain temperature. The results indicate that for cylindrical powder metallurgic products, with the improvement of friction condition, the uniformity of distribution of green relative density is largely improved, the pressing force and stress all decrease, and the nonconforming pressing processes influence the distribution of green density in some degree. The status of stress distribution of the process that punches firstly press and die finally press is different with other three processes, presents the figure of ‘flume’.
关键词:
Density
,
FE
,
property
,
FEM
,
property
,
Three
徐啸雄
,
苍大强
,
刘晓明
,
李宇
,
宗燕兵
材料科学与工艺
针对传统基于网格方法不能有效模拟大变形问题的现状,本文引入SPH(Smoothed Particle Hydrodynamic)方法模拟液态钢渣(文中简称液渣)与粒化轮的碰撞过程.因液渣物性参数尚不完善,故以铝液代替并使用SPH方法建模,粒化轮则用FEM(Finite Element Method)建模,并通过接触算法实现FEM-SPH的耦合,研究了粒化轮转速、铝液的流速等因素对碰撞过程铝液液滴体积大小的影响.模拟结果表明:当SPH粒子承载质量为2.04×10-4 kg时,粒化轮转速达到900 rad/min;粒化前铝液流速为1m/s时粒化效果较好且体积多分布在1 330～1 930 mm3;碰撞后粒子运动速度多集中在5～ 25 m/s.
关键词:
铝液粒化
,
SPH
,
FEM
,
接触算法
,
数值模拟
钟振前
,
田志凌
,
杨春
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.10.012
利用电子背散射衍射（EBSD ）实验分析了马氏体组织的微区弹性刚度分布，并在此基础上建立应力‐氢交互作用的耦合有限元模型，研究马氏体组织的各向异性对微区应力和氢分布的影响。结果表明：相邻Block板条束之间的取向差互成60°，在同一受力方向上不同Block板条束具有不同的弹性刚度，从而引发组织间的微区应力和氢呈不均匀分布， Block板条束是表征微区应力的组织单元。Block板条束弹性刚度梯度和组织尺寸决定了组织间的应力集中，而应力集中又影响了氢的分布。弹性刚度梯度高和板条束尺寸大的Block组织单元应力集中较为严重，并富集高浓度的氢，最终引发氢致开裂。上述模拟结果与氢脆断口的微观断裂形貌和氢脆裂纹的EBSD分析结果相符。
关键词:
各向异性
,
氢扩散
,
弹性刚度
,
氢脆
,
FEM
,
EBSD
孙建亮
,
邱丑武
,
彭艳
,
董志奎
,
常荣伟
钢铁
doi:10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20160104
基于ANSYS和ANSOFT Maxwell软件建立了大型筒节感应加热正火过程的电磁-热耦合模型.针对感应加热过程尖角效应问题,提出了3种解决方案:将矩形线圈改为工型线圈;筒节端部焊接热处理环;筒节端部焊接热处理环,同时在线圈端部添加导磁体.对不同方案的温度场和应力场进行了模拟,模拟研究结果表明,采用矩形线圈对筒节感应加热时,筒节端部会因尖角效应和端部磁力线过密而出现过热甚至过烧问题;采用工型线圈,能一定程度削弱尖角效应,但在加热结束时会导致筒节端部温度不足;焊接热处理环是除去尖角效应的有效办法,但并不能解决筒节端部温度过高的现象;在筒节端部焊接热处理环,同时在端部线圈处添加导磁体,不仅能去除尖角效应,且整体加热效果较好,热应力也在筒节材料能承受的范围之内.
关键词:
大型筒节
,
感应加热
,
FEM
,
尖角效应
,
线圈结构设计
张丁非
,
张钧萍
,
胡红军
,
汤安
材料导报
利用有限元法可以模拟ECAP工艺.综述了近年ECAP工艺的FEM研究成果,主要包括模具结构、摩擦、工艺条件几个因素的模拟分析.分析表明,优化磨具结构以及选取适当的工艺条件(如增加道次、选取C路径)可以减小死区、增加变形均匀性,摩擦对均匀性与死区的影响比较复杂.最后介绍了一些新型ECAP工艺的FEM研究进展.
关键词:
ECAP
,
FEM
,
模具结构
,
摩擦
,
工艺条件
刘珍珠
,
余伟
,
陈银莉
物理测试
以热轧带钢卷取后的钢卷为主要研究对象，运用有限元分析软件MARC,建立了带钢卷取后钢卷的温度场模型，相变模型，计算了钢卷缓冷至室温过程中的温度场变化情况以及不同时刻各相的分布情况。计算表明，对于钢卷的温度场分布，冷却的最慢点在靠近钢卷内径壁的1/3处，钢卷的最大温差发生在冷却后的第9 h，达到了314 ℃。带钢卷取后的冷却过程中，奥氏体不再转变为铁素体，铁素体含量始终保持在82.27%~83.026%。残余奥氏体则继续转化为珠光体和贝氏体，含量分别为16.45%~17.73%和0.524%~0.546%，马氏体只在带钢端部出现少量。
关键词:
卷取
,
temperture field
,
transformation
,
FEM
蒋少松
,
张凯锋
,
吴海峰
,
许沂
,
雷鹍
,
王斌
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2009.06.012
以正反向超塑成形厚度均匀的TC4钛合金深筒形件为背景(厚度精度要求1.6mm±0.2mm),设计了多种预成形模形状,采用MSC.MARC有限元模拟研究了不同形状的预成形模对深筒形件侧壁厚度分布的影响, 并分析了预成形模和终成形模的表面摩擦系数分别对成形件壁厚分布的影响,提出了模具型面变摩擦控制厚度分布的方法.结果表明:预成形模对压边部分环形带区域和筒形件底部区域的局部预减薄,对最终侧壁的厚度分布有非常大的改善.同时,合理地增大预成形模的表面摩擦能显著增加预成形的局部减薄作用,对于提高工件最终壁厚分布均匀性有利.减小终成形模的摩擦,可以使板料整体变形均匀化,壁厚分布趋于均匀.根据有限元分析结果,对模具表面进行处理,并通过正反向超塑成形实验制得TC4钛合金深筒形件,其厚度分布满足1.6mm±0.2mm.
关键词:
预成形模具设计
,
TC4钛合金
,
正反向超塑成形
,
厚度分布
,
摩擦
,
FEM
