变截面矩形管的制造与弯曲工艺及参数优化的研究

赵连刚, 山东大学 发表时间:2018-04-14 硕士

矩形管类零件是日常生产生活中特别常见的一种空心管零件,其应用特别广泛,在汽车、石油化工、船舶、建筑和航空航天等领域都大量使用矩形管类零件。变截面矩形管属于矩形管的一种,同普通矩形管相比,它的最大特点就是其变截面特性,这一特性也决定了它成形工艺的特殊性。目前对于变截面矩形管的制造以及弯曲工艺研究很少,现有工艺多是先分别成形两片金属板,之后焊接在一起,这样得到的零件焊缝处应力较大,容易发生断裂,质量得不到保证。针对这一问题,本文以无缝钢管为原料,设计了变截面矩形管的制造以及弯曲...


变截面空间梁单元刚度矩阵及等效结点荷载公式

武芳, 浙江大学 发表时间:2006-06-01 硕士

变截面单元是指截面参数在整个或部分单元长度上发生变化的杆件,可以与受力情况相协调,达到经济美观的效果。由于以上特点,工程中变截面单元的应用越来越广泛,变截面单元的计算分析也越来越重要。本文结合国家游泳中心“水立方”结构关键技术研究课题,对变截面梁单元有限元分析进行了研究。 总结了变截面单元的常用形式,并进行分类,回顾了变截面单元的应用情况及国内外研究现状,介绍了单元弹性刚度矩阵及等效结点荷载的常用推导方法。 通过比较分析,提出采用传递矩阵法推导变截面空间梁单元的...


双锥型变截面矩形钢管的试验研究及承载力分析

罗尧治; 张冰; 季伟捷; 董石麟; 傅学怡; 顾磊, 土木工程学报 2006年09期 , 期刊

双锥型变截面矩形钢管是指两端为锥型变截面、中间为等截面的组合矩形钢管构件。首先推导双锥型变截面矩形钢管的强度最不利破坏截面位置的判断公式,阐述双锥型变截面矩形钢管在压弯和压弯扭试验中不同加载方式下试件的破坏模式、塑性区发展过程及承载力结果,并结合大量有限元模型分析,进行不同弯压比下构件承载能力的比较。研究表明,双锥型变截面矩形钢管与等截面构件相比,在弯矩作用下具有更高的承载力,且塑性铰位置避开构件端节点,使整体结构延性得到增强。...


单面锥型矩形钢管的压弯扭有限元分析

罗尧治; 张冰; 季伟捷, 第五届全国现代结构工程学术研讨会论文集 发表时间:2005-07-01 中国会议


矩形管翼缘的钢—高性能混凝土组合梁抗弯性能试验研究

严新江, 长安大学 发表时间:2009-05-27 硕士

基于当前钢-混凝土组合结构和钢管(矩形)混凝土结构在用于梁类结构方面存在纵向滑移和受拉区混凝土增加了结构自重等问题,提出了二种钢和混凝土组合结构—带矩形钢管混凝土上翼缘的直腹板钢-混凝土组合梁和带矩形钢管混凝土上翼缘的波折腹板钢-混凝土组合梁。由于这两种新型组合梁的受压和受剪区段钢箱壁的内屈受到混凝土限制,结构局部屈曲强度大大提高,可更大限度地利用钢材强度;而混凝土主要充填在梁的受压区,又受矩形钢管壁约束,力学性能得到改善,也更能充分发挥其抗压性能好的长处。而且,这两种新型...


复杂几何条件和入口条件下的激波串特性研究

张航, 南京航空航天大学 发表时间:2009-12-01 硕士

...三维仿真研究,分析了通道曲率、面积分布规律、横截面形状等几何条件对激波串特性的影响。而后,提出了隔离段入口波系的模拟方法,并利用德国Achen的实验数据进行了验证。以此为基础,研究了进口存在单道和两道激波入射时隔离段内的激波串特性。最后,设计并加工了一个广义进气道/隔离段一体化实验模型,在南航NHW高超风洞进行了验证性吹风实验。研究结果表明,通道弯曲、面积扩张、横截面形状等几何条件对激波串的流动形态、壁面压强分布规律、耐反压能力以及出口总压恢复系数等有着显著影响。在较高的来...


半固态合金熔体流变充型理论研究

谭建波, 北京交通大学 发表时间:2007-04-01 博士

...匀流变向分离流变转变。以半固态合金熔体在圆管、矩形管中充型为例,结合半固态合金熔体具有宾汉体的流变特性,通过理论分析提出了可以定量计算半固态合金熔体流变充型极限长度的数学模型,并通过半固态挤压铸造实验进行了验证,计算值与实际测量值相比较,最大相对偏差≤7.8%。通过对半固态合金熔体流变充型过程的物理分析,结合半固态合金熔体的流变特性,根据充型驱动力大于或等于充型阻力和阻流通道内不可流动层厚度小于阻流截面最小厚度的1/2这两个充型临界条件,运用不可压缩粘性流体流动理论,提出了...


空调风管系统声学特性研究

张坻, 湖南科技大学 发表时间:2017-05-01 硕士

...要风管部件进行传递损失计算,分析了不同弯角、等截面变截面、不同局部压力损失系数等因素对弯管中声传递损失的影响,对计算出的传递损失声压级频谱图进行分析。2、对空调风管中的变截面管,包括渐扩型和渐缩型、天圆地方变径管传递损失计算,并与声号筒理论比较,变径管传声理论并不一定符合所有频率下的噪声,会出现传递损失异常点。3、对三通传递损失进行了计算,发现三通管中的传递损失存在着一个普遍规律,三通中的声传递损失随着进出口面积比的变化会出现极大值,同进出口截面矩形三通中,Y形90°三...


截面异型管件的塑性成形方法研究

王兴改, 吉林大学 发表时间:2017-06-01 硕士

...式,因此管件塑性成形方法的研究越来越受关注。多截面异型管件广泛应用于现代化工业生产,管材塑性成形具有轻量化、近净成形的优点,但该方面文献研究相对较少。本文以载重车整体驱动桥壳的轴头为例来研究多截面异型管件的塑性成形方法,该种桥壳常采用方、矩形管来成形,如何将方、矩形管的端部变为圆截面是整体驱动桥壳成形重点需要解决的问题之一。因此本文主要研究了方、矩形管变圆管的轴头制坯以及轴头成形工艺,并取得了如下成果:方管变圆管采用两道次辊锻和一次整形辊锻。基于空心件辊锻过程中常出现管壁增...


汽车散热器用高频焊矩形管辊弯成形方法及工艺研究

刘丹, 湖北工业大学 发表时间:2015-06-01 硕士

高频焊矩形管因其强度高、抗弯截面模量大、易于装配以及稳固、美观等诸多不可替代的优点,广泛应用于车辆、地铁、建筑、船舶等领域。目前,国内外的高频焊矩形管辊弯成形的典型方法有“由圆成方”和“直接成方”两种。传统的“由圆成方”方法,其成形速度快,焊缝平直,但存在轧辊数量多,机组成本高,角部成形质量差等缺点;“直接成方”方法成形道次少,节省材料,但是对于长宽比值较大的薄壁矩形管易产生侧壁内凹等缺陷。长宽比值较大的薄壁矩形管,如何克服内凹缺陷的辊弯成形新方法及其工艺技术的开发成为一个...


矩形钢管拉拔成形三维弹塑性有限元模拟及优化研究

徐轶, 合肥工业大学 发表时间:2006-06-01 硕士

矩形钢管是钢结构的最佳立柱材料之一,在建筑、化工、电站等各行各业都有广泛的应用。但是受理论基础和研究方法的限制,目前矩形钢管拉拔工艺仍然采用以经验为主的试验法制定,产品质量难以保证。有限元模拟技术可以获得金属变形更微观全面的认识,已经日益成为塑性成形研究中的有力工具。 本文以130×50×3.5mm矩形管为例,对矩形管拉拔成形过程进行研究。首先,通过分析矩形管成形过程的变形特征,以及成形方法和工艺参数对成形的影响,确定采用辊模拉拔与短芯棒拉拔相结合的两道次拉拔工艺方案...


异形管连续辊弯成型工艺及计算机辅助设计系统研究

付志强, 燕山大学 发表时间:2014-03-01 博士

...有限元法对几种常见的孔型进行了仿真模拟,对称性截面的异形管仿真结果与设计结果的误差较小,复杂截面的异形管误差较大,并对误差原因进行了分析。为了对此数学模型的进一步研究,以方矩形管为例,结合某厂实际生产工艺,以有限元软件MARC为平台,建立了方矩形管连续辊弯成型七机架的三维弹塑性非线性有限元模型,对方矩形管七机架连续辊弯成型就行了模拟计算,模拟结果与现场生产结果比较吻合,验证了此有限元模型的精确性。基于以上建立的有限元模型,获得了方矩形管连续辊弯成型时纵向和横向上的金属流动规...


变截面隔离段流场数值分析

田旭昂; 王成鹏; 程克明, 推进技术 2008年06期 , 期刊

对一种由矩形转变为圆形的变截面隔离段流场进行了数值模拟,并将其与圆形和矩形截面隔离段内流场进行了对比。在相同来流条件和不同进出口压比条件下,分析了隔离段内激波串区域流动特性、激波串起始位置、激波串长度、出口处流量平均参数以及隔离段出口流场流动均匀性等隔离段性能。结果表明:相对于矩形截面隔离段,变截面隔离段中的分离区域有变短、变宽的趋势。这不仅能够有效降低激波串长度和内阻,而且产生了主流和壁面之间的横向流动。最后,对变截面隔离段中激波串长度与压比之间的关系公式进行了修正。...


仿形带织物层叠缠绕成型矩形管复合材料的研究

王少梅, 天津工业大学 发表时间:2016-01-01 硕士

...市政、建筑、交通等有着广泛的应用前景。复材管的截面形状、尺寸多种多样,本文选择矩形截面管进行研究,以期对该类复材管的设计和制造进行指导,同时,所得结果对其他复材管的设计和制造也有参考作用。本课题的主要研究内容和结果如下:(1)采用仿形织造技术,生产符合缠绕矩形复合材料管的仿形带织物。根据矩形管缠绕成型所需织物的形态网格化,设计仿形带织物的形状和结构参数,使其在成型时与芯模贴覆性好、无需剪裁,具有连续化成管的能力。(2)织机改造。为了满足仿形带织物经纱不等长的织造要求,对传统...


矩形管束换热器的传热与流阻研究

何兆红, 华南理工大学 发表时间:2010-04-09 博士

...结合管壳式换热器和板式换热器的优点,本文提出的矩形管束换热器可以较好地解决这一问题。矩形管束换热器内部结构主要由矩形缩放管和旋流片构成。矩形缩放管管壁较薄(0.8~1mm),旋流片既插入矩形管管内,又支撑矩形管管束,因此对管程和壳程都起到强化传热作用。本文采用实验和数值模拟的方法对矩形缩放管内插入旋流片的局部传热与流阻性能进行了研究,结果表明:随着旋流片下游距离的增大,局部努塞尔( Nu )数和阻力系数逐渐减小;其传热综合性能要优于光滑矩形管矩形缩放管,具有很好的强化传热...


含物理缺陷薄壁钢构件的稳定性理论与应用

周利, 西安建筑科技大学 发表时间:2007-04-01 博士

...全场或近场应力解析公式,构建薄壁构件沿裂纹所在截面正应力的分布模型;然后利用构件的平衡条件确定无量纲应力强度因子。与现有的数值结果比较表明,这些解析解不仅形式简单,而且结果可靠。(2)首次采用Rayleigh-Ritz能量变分法,分别按照平面裂纹模型和空间裂纹模型计算获得了含裂纹偏心受压柱的弹性挠度的级数解,特别是,取得了最大挠度的通用解析解。这对于解析研究受压构件弹性屈曲行为、确定极限承载力是非常重要的基础。与现有转动弹簧模型和等效截面刚度方法相比,该解的主要优点是可以考...


低烈度区冷弯型多层钢结构住宅构件性能与结构体系研究

谢小锋, 武汉理工大学 发表时间:2005-11-01 硕士

...素对短柱承载力的影响,为下一步进行的壁厚大于6mm的冷弯方矩形钢管冷弯效应试验研究做准备,也为得到壁厚大于6mm的冷弯方矩形钢管考虑冷弯效应的强度设计值的计算公式提供依据; (2) 提出了基于冷弯型多层钢结构住宅体系,从建筑和结构方面论述其在武汉等低烈度地区的适用性,并通过实例分析,论证了其可行性和经济性,其结果对基于冷弯型多层钢结构住宅的应用和研究有着很好的指导性。 最后,在全面总结论文工作的基础上,提出本课题尚待深入研究的若干问题。...


直接焊接T型矩形管节点平面外抗弯刚度的研究

李丹, 哈尔滨工业大学 发表时间:2013-07-01 硕士

直接焊接T型矩形管节点常用于空腹桁架中,当支管与主管宽度比<0.85时,支管在平面外弯矩作用下,T型节点表现出平面外抗弯半刚接的性质。为了在实际工程中能够准确建立结构的整体模型、确定杆件的计算长度和分析结构的整体稳定性,本文对T型矩形管节点平面外的初始抗弯刚度、屈服后抗弯刚度和屈服荷载进行定量分析,并最终拟合出节点平面外抗弯刚度计算公式,便于实际工程的应用。本文具体工作如下:(1)建立T型节点在平面外弯矩作用下塑性铰线模型,将主管对支管的支撑作用用六个变截面的刚性杆代替。根...


非等厚弯管内高压成形研究

闫玲娣, 哈尔滨工业大学 发表时间:2010-07-01 硕士

弯曲轴线多边形截面内高压成形管件在汽车、航空、航天等领域具有非常广阔的应用前景。由于管材弯曲造成弯曲外侧减薄和内侧增厚,导致内高压成形管件初始壁厚非均匀,其变形规律和以往等壁厚管件内高压成形有着本质的不同,有必要对其变形规律进入深入系统的研究。本文通过理论分析、实验及数值模拟方法对其内高压成形过程进行了研究,为弯曲轴线多边形截面构件在汽车、航空、航天领域的应用提供了理论及实验指导。通过理论分析研究了非等厚弯管在内高压成形过程中应力和应变规律,给出了弯曲轴线矩形截面管坯环向应...


高强钢局部加热辊压成形技术研究与应用

彭雪锋, 北京科技大学 发表时间:2017-05-19 博士

...热辊压工艺中,角部应力仅100 MPa左右,且截面形状尺寸精度更高,辊压成形力更小。在实验研究中,随着成形温度的升高,方管圆角处成形性能得到了明显改善;当成形温度为650 ℃时,方管角部冷作硬化效应明显减弱,方管压扁过程中也没有裂纹出现及其角部应力集中也获得了释放。通过微观组织观察,650 ℃成形时,圆角处的微观组织为由板条状贝氏体向粒状贝氏体发展,拉伸断口出现大量抛物线韧窝,说明在断裂前发生了明显的塑性形变。在对UTU肋热辊压成形数值模拟研究中,给出了两种孔型设计方案,分...


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