液壓自緊技術(shù)能夠顯著提高身管的彈性承載能力、改善身管工作應(yīng)力分布狀態(tài)以及提高身管的壽命,因此廣泛應(yīng)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(jī)加工工藝對(duì)自緊效果影響較為復(fù)雜,所以采用解析法與有限單元法對(duì)自緊工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化分析是十分必要的。 本文進(jìn)行了液壓自緊身管的毛坯設(shè)計(jì),推導(dǎo)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(yàn)證了最佳自緊壓力求解公式的合理性。針對(duì)現(xiàn)有評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的不足,補(bǔ)充了最佳自緊壓力評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),為自緊工藝中最佳自緊壓力的確定提供了一個(gè)有效的方法。對(duì)身管在最佳自緊壓力下的自緊過程進(jìn)行仿真分析,得到了殘余應(yīng)力場的分布狀態(tài)。探討了材料的反向屈服與包辛格效應(yīng)對(duì)自緊殘余應(yīng)力的影響,分析了自緊身管尺寸過渡段的殘余應(yīng)力分布特點(diǎn)。 結(jié)合了疊加原理和有限元技術(shù)建立了身管預(yù)應(yīng)力切削加工的有限元模型,對(duì)自緊身管的切削加工過程進(jìn)行了數(shù)值分析。采用正交試驗(yàn)法設(shè)計(jì)仿真實(shí)驗(yàn),討論了各參數(shù)之間的關(guān)系,并深入分析了內(nèi)、外切削厚度以及過應(yīng)變百分比等參數(shù)對(duì)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(yàn)證了...

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級(jí)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(jié)果討論
        2.1.4 結(jié)論
    2.2 自緊過程分析
        2.2.1 自緊身管殘余應(yīng)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(jié)果數(shù)據(jù)分析
        2.2.4 殘余應(yīng)力理論值與仿真值的比較
        2.2.5 小結(jié)
    2.3 反向屈服與包辛格效應(yīng)對(duì)殘余應(yīng)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(yīng)對(duì)自緊效果的影響
        2.3.3 結(jié)論
    2.4 自緊身管尺寸過渡段殘余應(yīng)力分析
        2.4.1 模型建立
        2.4.2 結(jié)果分析
        2.4.3 結(jié)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(jié)
3 切削加工對(duì)殘余應(yīng)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(yàn)設(shè)計(jì)介紹
        3.3.2 試驗(yàn)因子水平
        3.3.3 試驗(yàn)安排
        3.3.4 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
        3.3.5 極差分析
    3.4 各參數(shù)對(duì)切削加工殘余應(yīng)力場的影響分析
        3.4.1 仿真安排
        3.4.2 結(jié)果和分析
    3.5 切削加工對(duì)最佳自緊壓力評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的影響
    3.6 本章小結(jié)
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(shí)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(yàn)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(dòng)態(tài)仿真分析
    4.4 本章小結(jié)
5 身管自緊參數(shù)化分析軟件平臺(tái)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(shí)例
        5.4.1 功能模塊選擇
        5.4.2 身管自緊理論計(jì)算操作實(shí)例
        5.4.3 身管自緊仿真分析操作實(shí)例
    5.5 本章小結(jié)
6 全文總結(jié)與研究展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 論文創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄



本文編號(hào)：3810849