液壓自緊技術能夠顯著提高身管的彈性承載能力、改善身管工作應力分布狀態(tài)以及提高身管的壽命,因此廣泛應用在身管的制造加工過程中。由于自緊工藝及其后續(xù)的機加工工藝對自緊效果影響較為復雜,所以采用解析法與有限單元法對自緊工藝參數(shù)進行優(yōu)化分析是十分必要的。 本文進行了液壓自緊身管的毛坯設計,推導了理想彈塑性材料厚壁圓筒開端自緊條件下最佳自緊壓力的求解公式。建立了自緊身管有限元模型,采用數(shù)值模擬方法驗證了最佳自緊壓力求解公式的合理性。針對現(xiàn)有評價標準的不足,補充了最佳自緊壓力評價標準,為自緊工藝中最佳自緊壓力的確定提供了一個有效的方法。對身管在最佳自緊壓力下的自緊過程進行仿真分析,得到了殘余應力場的分布狀態(tài)。探討了材料的反向屈服與包辛格效應對自緊殘余應力的影響,分析了自緊身管尺寸過渡段的殘余應力分布特點。 結合了疊加原理和有限元技術建立了身管預應力切削加工的有限元模型,對自緊身管的切削加工過程進行了數(shù)值分析。采用正交試驗法設計仿真實驗,討論了各參數(shù)之間的關系,并深入分析了內(nèi)、外切削厚度以及過應變百分比等參數(shù)對自緊身管最終承載能力的影響。 修正了身管毛坯的幾何尺寸,重新選擇了內(nèi)層切削厚度,并且驗證了...

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
圖表目錄
1 緒論
    1.1 課題研究的背景
    1.2 身管液壓自緊工藝簡介
        1.2.1 開端自緊法
        1.2.2 閉端自緊法
    1.3 液壓自緊工藝研究狀況
        1.3.1 液壓自緊工藝國外研究狀況
        1.3.2 液壓自緊工藝國內(nèi)研究狀況
    1.4 軟件介紹
    1.5 本課題研究的主要內(nèi)容
2 最佳自緊壓力與自緊過程分析
    2.1 最佳自緊壓力分析
        2.1.1 最佳自緊壓力的理論解
        2.1.2 有限元仿真
        2.1.3 結果討論
        2.1.4 結論
    2.2 自緊過程分析
        2.2.1 自緊身管殘余應力的求解公式
        2.2.2 建立身管自緊有限元模型
        2.2.3 仿真分析結果數(shù)據(jù)分析
        2.2.4 殘余應力理論值與仿真值的比較
        2.2.5 小結
    2.3 反向屈服與包辛格效應對殘余應力的影響
        2.3.1 反向屈服現(xiàn)象
        2.3.2 反向屈服與包辛格效應對自緊效果的影響
        2.3.3 結論
    2.4 自緊身管尺寸過渡段殘余應力分析
        2.4.1 模型建立
        2.4.2 結果分析
        2.4.3 結論
    2.5 解析法與數(shù)值模擬法在身管自緊工藝分析中的比較
    2.6 本章小結
3 切削加工對殘余應力場分布的影響分析
    3.1 疊加原理
    3.2 切削過程仿真分析
        3.2.1 有限元模型的建立
        3.2.2 有限元仿真分析
    3.3 影響參數(shù)分析
        3.3.1 正交試驗設計介紹
        3.3.2 試驗因子水平
        3.3.3 試驗安排
        3.3.4 試驗數(shù)據(jù)分析
        3.3.5 極差分析
    3.4 各參數(shù)對切削加工殘余應力場的影響分析
        3.4.1 仿真安排
        3.4.2 結果和分析
    3.5 切削加工對最佳自緊壓力評價標準的影響
    3.6 本章小結
4 自緊工藝參數(shù)的修正
    4.1 毛坯尺寸的修正
        4.1.1 內(nèi)層切削厚度的選擇
        4.1.2 外層切削厚度的選擇
    4.2 自緊壓力的修正
        4.2.1 未考慮切削加工時的最佳自緊壓力
        4.2.2 考慮切削加工后的自緊壓力
    4.3 自緊效果驗證
        4.3.1 膛壓曲線的擬合
        4.3.2 膛壓靜態(tài)仿真分析
        4.3.3 膛壓動態(tài)仿真分析
    4.4 本章小結
5 身管自緊參數(shù)化分析軟件平臺開發(fā)
    5.1 軟件各功能模塊介紹
    5.2 軟件工作流程
    5.3 軟件開發(fā)程序語言與ABAQUS二次開發(fā)介紹
        5.3.1 VB語言介紹
        5.3.2 Python語言介紹
        5.3.3 ABAQUS二次開發(fā)
    5.4 身管自緊參數(shù)化軟件操作實例
        5.4.1 功能模塊選擇
        5.4.2 身管自緊理論計算操作實例
        5.4.3 身管自緊仿真分析操作實例
    5.5 本章小結
6 全文總結與研究展望
    6.1 全文總結
    6.2 論文創(chuàng)新點
    6.3 研究展望
致謝
參考文獻
附錄



本文編號：3810849