钢丝绳捻制成形论文_王桂兰,孙建芳,张海鸥

导读:本文包含了钢丝绳捻制成形论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:钢丝绳,系数,摩擦,应力,小球,残余,几何。

钢丝绳捻制成形论文文献综述

王桂兰,孙建芳,张海鸥[1](2005)在《钢丝绳捻制成形接触问题的有限元分析》一文中研究指出基于虚功原理建立了钢丝绳捻制成形过程中考虑接触摩擦时的刚度方程,将小球分裂算法用于接触搜索,Augm ented Lagrange法用于计算接触力.以钢丝绳一次捻制成形过程为例,分析了摩擦系数和自扭转系数对接触应力和加工应力应变的影响.研究结果表明,摩擦系数对剪应力的影响比对等效应力和等效塑性应变的影响大;考虑摩擦时钢线表面的轴向残余应力计算结果比无摩擦条件下的计算结果更接近实验结果.(本文来源于《固体力学学报》期刊2005年04期)

孙建芳,王桂兰,张海鸥[2](2005)在《Augmented Lagrange方法在钢丝绳捻制成形摩擦接触数值模拟中的应用》一文中研究指出钢丝绳中金属线间接触摩擦会影响捻制成形加工应力和结构强度。在经典的Coulom摩擦理论的基础上,本文采用AugmentedLagrange方法计算钢丝绳捻制过程中的法向接触力和摩擦接触力,并应用radial return径向回映法修正摩擦接触力试算值。以钢丝绳一次捻制成形过程为例,分析并讨论了摩擦系数和自扭转系数对接触应力和加工应力应变的影响,为钢丝绳成形工艺和结构强度的合理设计提供依据。(本文来源于《机械科学与技术》期刊2005年01期)

孙建芳[3](2004)在《钢丝绳捻制成形数值模拟与制品力学强度分析》一文中研究指出钢丝绳是一种重要的空间螺旋结构制品,具有高强度、柔软性和稳定可靠的特点,因而被广泛地应用于机械、建筑、交通、通讯和航空航天等领域。到目前为止,大量文献研究了钢丝绳承受拉伸、弯曲和扭转载荷时的变形情况,但很少有对钢丝绳成形过程进行数值模拟的研究,特别是没有考虑自扭转系数和接触摩擦对捻制成形影响。捻制成形过程中变形复杂,必须同时考虑材料非线性和接触非线性。钢丝绳的加工应力不仅影响成形性,而且由其引起的残余应力对钢丝绳结构强度有很大影响。因此,本文进行了钢丝绳成形过程数值模拟和制品力学强度分析的研究工作。本文首先建立了考虑自扭转系数时的钢丝绳空间几何模型,该模型是捻制成形过程有限元计算模型的重要组成部分;根据钢丝绳捻制成形原理,考虑捻制成形中的材料非线性,以虚功原理为基础,建立了捻制成形数值模拟中弹塑性增量分析的有限元方程。接触摩擦模型是捻制成形过程有限元计算模型的另外一个重要组成部分。接触摩擦与钢丝绳变形之间是复杂的非线性关系,直接影响着钢丝绳的成形性。接触摩擦问题的处理包括接触单元的搜索和接触力的计算两个方面。本文采用捻制成形中叁维Splitting-pinball接触搜索计算模型,该算法大大提高了搜索接触单元的精确性。采用罚函数法,讨论了接触界面本构关系的增量形式和接触单元技术,用径向回映算法处理接触摩擦中的粘着/滑动状态;在罚函数法的基础上,进一步给出了采用Augmented Lagrangian法处理法向接触力和切向接触力的计算模型。该方法的优点是可以得到问题的精确解,且节约CPU消耗时间和减少控制方程出现病态。为了考虑捻制成形工艺对钢丝绳结构强度的影响,本文建立了钢丝绳制品力学强度分析计算模型,对载荷作用下简单直股和IWRC 7×7独立绳芯中钢丝的受力情况进行分析,并对钢丝截面危险点采用第叁强度理论进行强度校核计算。考虑钢丝绳的捻制过程的双重非线性,根据所建立的捻制成形过程有限元计算模型,在分析钢丝绳捻制成形数值模拟和制品力学强度校核程序系统的设计原则和功能需求的基础上,建立了系统的各个功能模块;运用图形用户界面(GUI),利用通用有限元软件ANSYS的开放性结构,用VC++ 二次开发了钢丝绳捻制成形过程数值模拟<WP=5>和力学强度分析程序系统(LayingWireRope)。该系统生成ANSYS参数设计语言(APDL)格式的数据文件,数据文件可以被ANSYS直接调用,进行捻制成形的材料非线性和接触非线性分析,且可以进行制品的力学强度分析;讨论了系统开发中涉及到的ANSYS封装、注册表编程、多进程编程和进程的终止等关键技术,以保证在接口程序中正常启动、运行和关闭ANSYS应用程序。利用所开发的系统研究了自扭转系数、摩擦系数和捻向组合等捻制工艺参数对钢丝绳捻制成形的影响。研究结果表明:① 非零自扭转系数进行一次捻制成形时,加工形状冻结性好,且整绳在使用过程中扭转应力小,故使用安全性好;② 钢丝绳捻制成形过程中摩擦系数对剪应力的影响比对Von-Mises 应力和等效塑性应变的影响大。综合考虑钢丝绳的结构强度和摩擦系数的影响,合理的自扭转系数取略大于1.0;③ 二次捻制时侧股的侧线钢丝的应力应变呈现不均匀分布,且交互捻制钢丝绳不易松散,即形状冻结性好,但柔软性较差;而同向捻制钢丝绳的柔软性较好,但易松散;④ 通过对Augmented Lagrangian 法中计算结果和收敛性比较,合理的法向接触刚度因子的取值为0.01。另外,对IWRC 7×7独立绳芯制品进行了力学强度分析,具体讨论了绳股的受载分配和捻向组合对制品强度的影响。分析结果表明,侧股承受了整绳的主要载荷,但整绳的最危险点在芯股侧线钢丝与芯股中心钢丝的接触点处;交互捻制钢丝绳的相当应力要明显大于同向捻制钢丝绳的相当应力。最后,对钢丝捻制成形终了钢丝内轴向残余应力采用X射线法进行了测定。结果表明,在考虑摩擦的情况下,钢丝内的轴向残余应力计算结果与实验结果更接近,且说明本文提出的捻制成形有限元计算模型是有效的。(本文来源于《华中科技大学》期刊2004-07-01)

王桂兰,孙建芳,张海鸥[4](2003)在《钢丝绳捻制成形的空间几何模型与有限元分析》一文中研究指出根据钢丝绳捻制成形原理 ,在考虑钢丝绳空间几何形状的基础上 ,建立了引入自扭转系数时钢丝绳的几何结构计算模型和钢丝绳捻制成形有限元计算边界条件模型。进而编制了相应的有限元建模程序 ,生成可被ANSYS直接调用的数据文件。分析了钢丝绳一次捻制和二次捻制的加工应力应变变化情况 ,并讨论了自扭转系数对加工应力应变的影响。(本文来源于《应用力学学报》期刊2003年03期)

王桂兰,孙建芳,张海鸥,村上卓也[5](2002)在《钢丝绳捻制成形残余应力的理论与实验研究》一文中研究指出采用共转坐标系弹塑性有限元法模拟了钢丝绳捻制成形过程 ,用数值计算和X射线实验分析结果探讨了捻制成形过程中的重要工艺参数反扭转系数Y对捻线加工残余应力分布和弹性恢复变形的影响规律 .研究结果表明 ,Y =0时 ,残余应力以捻线中心为轴呈轴对称一次螺旋状分布 ;用非零反扭转系数捻制成形时 ,钢丝绳股中钢丝的残余应力呈二次螺旋状不均匀分布 .Y <1.0时 ,捻线存在与捻制公转方向相反的扭转弹性恢复 ;Y =1.0时 ,存在着较大的弹性恢复 ;Y >1.0时 ,扭转弹性恢复与捻制成形的方向相同 ,形状冻结性好 .综合考虑钢丝绳成形性、使用安全性和抗拉强度 ,合理的反扭转系数最好取略大于 1.0 .(本文来源于《华中科技大学学报(自然科学版)》期刊2002年06期)

钢丝绳捻制成形论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

钢丝绳中金属线间接触摩擦会影响捻制成形加工应力和结构强度。在经典的Coulom摩擦理论的基础上,本文采用AugmentedLagrange方法计算钢丝绳捻制过程中的法向接触力和摩擦接触力,并应用radial return径向回映法修正摩擦接触力试算值。以钢丝绳一次捻制成形过程为例,分析并讨论了摩擦系数和自扭转系数对接触应力和加工应力应变的影响,为钢丝绳成形工艺和结构强度的合理设计提供依据。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

钢丝绳捻制成形论文参考文献

[1].王桂兰,孙建芳,张海鸥.钢丝绳捻制成形接触问题的有限元分析[J].固体力学学报.2005

[2].孙建芳,王桂兰,张海鸥.AugmentedLagrange方法在钢丝绳捻制成形摩擦接触数值模拟中的应用[J].机械科学与技术.2005

[3].孙建芳.钢丝绳捻制成形数值模拟与制品力学强度分析[D].华中科技大学.2004

[4].王桂兰,孙建芳,张海鸥.钢丝绳捻制成形的空间几何模型与有限元分析[J].应用力学学报.2003

[5].王桂兰,孙建芳,张海鸥,村上卓也.钢丝绳捻制成形残余应力的理论与实验研究[J].华中科技大学学报(自然科学版).2002

论文知识图

钢丝绳捻制成形过程数值模拟计算...钢丝绳捻制成形过程示意图一17钢丝绳捻制成形过程示意图模拟软件系统的用户图形主界面侧线钢丝截面的应力应变分布

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