湖北省自然科学基金(99J006)
- 作品数：8 被引量：90H指数：7
- 相关作者：张海鸥王桂兰孙建芳赵瑞敏更多>>
- 相关机构：华中科技大学华南理工大学更多>>
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- 相关领域：金属学及工艺理学建筑科学更多>>
- Augmented Lagrange方法在钢丝绳捻制成形摩擦接触数值模拟中的应用被引量：8
- 2005年
- 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。
- 孙建芳王桂兰张海鸥
- 关键词：钢丝绳FEMAUGMENTEDLAGRANGE方法
- 金属捻线成形过程的弹塑性有限元模拟被引量：7
- 2001年
- 提出考虑金属捻线成形过程中的大转动几何非线性的共转坐标系弹塑性有限元法 ,将此法用于金属捻线成形过程模拟 ,通过数值计算分析成形过程工艺参数对加工应力应变分布和残余应力的影响 ,为金属捻线成形工艺与结构强度的合理设计提供依据。
- 王桂兰张海鸥
- 关键词：弹塑性有限元应力应变分析
- 钢丝绳捻制成形的空间几何模型与有限元分析被引量：36
- 2003年
- 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。
- 王桂兰孙建芳张海鸥
- 关键词：钢丝绳有限元分析
- 钢丝绳成形力学行为的非线性有限元分析被引量：6
- 2002年
- 钢丝绳捻制成形过程属于三维梁大转动弹塑性变形问题。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。为保证钢丝绳成形模拟计算精度和效率，从而为钢丝绳成形工艺与结构强度的合理设计提供依据，本研究建立了考虑大转动几何非线性和材料非线性的共转坐标系弹塑性有限元计算基本方程，在此基础上编制了钢丝绳成形过程模拟计算程序。通过数值模拟计算分析钢丝绳捻制成形过程的反扭转系数对加工应力应变分布和残余应力的影响，计算结果表明：反扭转系数对捻制成形过程中应力应变和残余应力及形状冻结性有显著影响，合理的反扭转系数应取略大于1.0的值。实验结果证实了本文提出的捻线成形过程数值模拟几何模型和有限元计算模型的有效性。
- 王桂兰张海鸥
- 关键词：非线性有限元分析
- 考虑接触摩擦的金属捻线捻制成形过程计算机模拟被引量：9
- 2005年
- 建立了捻线捻制成形过程中的接触摩擦模型,采用小球分裂算法和AugmentedLagrangian法进行接触搜索和接触力计算。提出钢丝绳捻制成形计算机模拟的系统模型,系统能够生成可被ANSYS直接调用进行非线性分析的APDL数据文件。对钢丝绳一次捻制成形过程进行了模拟计算。研究结果表明,非零自扭转系数较自扭转系数取值0.0时,相应的法向接触压力和摩擦接触应力的值较大,且接触应力沿螺旋线呈条状分布;非零摩擦系数与无摩擦条件相比,相应捻制加工应力应变的值较大,且自扭转系数等于1.0时,线截面内的剪应力最小,塑性区对弹性区的制约较小,弹性恢复较大;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。
- 孙建芳王桂兰张海鸥
- 关键词：钢丝绳数值模拟
- 钢丝绳成形过程共转坐标系弹塑性有限元分析被引量：25
- 2001年
- 钢丝绳强度受其几何结构和成形加工应力的影响很大 .为此采用考虑钢丝绳成形大转动几何非线性的共转坐标系弹塑性有限元法 ,模拟了钢丝绳成形过程 .通过数值计算分析了成形过程捻制反扭转系数和捻制方向组合对钢丝绳加工应力应变分布的影响 。
- 王桂兰张海鸥
- 关键词：钢丝绳应力应变分析CAE
- 钢丝绳捻制成形残余应力的理论与实验研究被引量：12
- 2002年
- 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 .
- 王桂兰孙建芳张海鸥村上卓也
- 关键词：钢丝绳残余应力
- 基于微分几何学的钢丝绳结构CAD被引量：28
- 2003年
- 基于微分几何学建立了二次捻制钢丝绳中钢丝的空间曲线方程 ,分析了钢丝绳典型捻向组合对绳中二次捻制钢丝曲率的影响 ,探讨了绳捻距倍数对捻制钢丝之间接触角的影响 .研究结果表明 ,同向捻对二次捻制钢丝曲率影响比交互捻的大 。
- 王桂兰赵瑞敏孙建芳张海鸥
- 关键词：钢丝绳曲率接触角
