锚杆钻机机械臂设计及动力学仿真分析 被引量：11

1

作者 张君 黄庆学 +1 位作者 孟文俊 马立峰 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2018年第4期559-565,共7页

针对井下巷道支护人工打锚索安全性差且效率低的问题,锚杆钻机设计新增了锚杆机械臂。根据机械臂的实际尺寸建立了三维模型,并且以机器臂设计运动学理论为基础,推导出锚杆钻机机械臂动力学方程。由于锚杆钻机机械臂在实际运动下受力相... 针对井下巷道支护人工打锚索安全性差且效率低的问题,锚杆钻机设计新增了锚杆机械臂。根据机械臂的实际尺寸建立了三维模型,并且以机器臂设计运动学理论为基础,推导出锚杆钻机机械臂动力学方程。由于锚杆钻机机械臂在实际运动下受力相对复杂,并且对整机稳定性有较大的影响,故将机器臂的虚拟样机模型导入多体动力学软件ADAMS中进行动力学仿真,观察钻架在恒定外负载作用下,通过调整两个油缸之间的行程是否能实现钻架在整个工作空间的所有工作位置,找到整机在不同姿态打锚索时的最恶劣工况,查看该工况下油缸受力变化及伸缩臂受力状况。在仿真时刻3s时,机械臂升降油缸受力超过该油缸的许用极限抗压力1.9×10~5 N,需要运用Ansys Work Bench对伸缩臂承受扭转力较大处进行扭转静强度校核,以保证机械臂的动力学需求,为日后"工业机械臂"动力学分析提供一定的理论基础和实践经验。 展开更多

关键词 机械臂 动力学方程 ADAMS仿真 ANSYSWORKBENCH

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含铜3.6%抗菌奥氏体不锈钢的热变形行为研究 被引量：8

2

作者 李娟 陈慧琴 +2 位作者 赵广辉 李华英 马立峰 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2018年第23期25-29,共5页

采用热压缩试验研究了含铜3.6%抗菌奥氏体不锈钢的热变形行为,分析了真应变0.69,温度900-1150℃,应变速率0.01-20s^-1时钢的真应力-应变曲线。通过动力学计算了热变形激活能。依据动态材料模型构建了热加工图,并利用显微镜观察了不同变... 采用热压缩试验研究了含铜3.6%抗菌奥氏体不锈钢的热变形行为,分析了真应变0.69,温度900-1150℃,应变速率0.01-20s^-1时钢的真应力-应变曲线。通过动力学计算了热变形激活能。依据动态材料模型构建了热加工图,并利用显微镜观察了不同变形下的微观组织。结果表明,计算的热变形激活能Q为376.017kJ/mol。不同应变下失稳区在热加工图的位置不断变化。在低温、低应变速率区和中温高应变速率下,组织易出现局部流动失稳现象。峰值耗散因子在(1075-1150)℃/0.01s^-1区域内,组织发生动态再结晶,为较优的热加工范围。 展开更多

关键词 含铜抗菌奥氏体不锈钢 热变形行为 热加工图 微观组织

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不锈钢复合板的开发及其在焊接工程中的应用 被引量：11

3

作者 贾登峰 赵菲 +1 位作者 黄庆学 吴志生 《热加工工艺》 北大核心 2019年第10期21-24,30,共5页

介绍了目前不锈钢复合板的制备工艺现状;分析了不锈钢复合板在重大装备焊接工程中的应用情况;探讨了不锈钢复合板焊接技术及其在重大装备制造中的焊接技术难点。

关键词 不锈钢复合板 制备技术 工程应用 焊接技术

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皮尔格冷轧无缝钢管成形过程组织演变过程研究 被引量：4

4

作者 楚志兵 张铎 +3 位作者 魏栋 双远华 黄庆学 刘人怀 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期163-170,共8页

皮尔格冷轧技术作为冷轧无缝金属管材最主要的技术手段,具有材料利用率高、截面累积变形量大及加工精度高等特点,以LG–60皮尔格冷轧管机轧制304不锈钢为研究对象建立数值仿真模型,分析不同轧制工艺参数对皮尔格冷轧成形的影响规律。结... 皮尔格冷轧技术作为冷轧无缝金属管材最主要的技术手段,具有材料利用率高、截面累积变形量大及加工精度高等特点,以LG–60皮尔格冷轧管机轧制304不锈钢为研究对象建立数值仿真模型,分析不同轧制工艺参数对皮尔格冷轧成形的影响规律。结合轧制实验,截取管材不同的变形段利用金相显微镜、扫描电镜以及X射线衍射仪分析研究了皮尔格冷轧过程中钢管组织演变规律,结果表明:本文所使用工艺参数条件均可以满足管材的塑性变形要求,但在轧制过程中极有可能形成裂纹或其他缺陷。因此通过对皮尔格冷轧仿真过程中轧制力、管材等效应力、残余应力以及外径回弹量等关键参数分析,获得基于送进量、回转角和Q值最优工艺参数,同时,发现轧制过程中随着变形量的增大,试样内部产生了大量位错,晶粒发生了碎化,晶粒尺寸减小,轧制过程中有奥氏体γ相转变为-马氏体相。 展开更多

关键词 冷轧 工艺参数 数值仿真 微观结构 演变

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不同淬火温度下NM500/Q345复合板耐磨层的摩擦磨损性能研究 被引量：7

5

作者 赵广辉 张健 +3 位作者 宋耀辉 李娟 李华英 帅美荣 《精密成形工程》 北大核心 2021年第6期35-41,共7页

耐磨钢/碳钢复合板不仅具有高强耐磨的双重性能优势,还可以降低能耗及生产成本。针对不同淬火工艺研究该复合板耐磨层NM500的耐磨性,对NM500/Q345复合板进行不同淬火温度下的干滑动摩擦磨损试验。借助显微硬度计测量试样表面的硬度,利... 耐磨钢/碳钢复合板不仅具有高强耐磨的双重性能优势,还可以降低能耗及生产成本。针对不同淬火工艺研究该复合板耐磨层NM500的耐磨性,对NM500/Q345复合板进行不同淬火温度下的干滑动摩擦磨损试验。借助显微硬度计测量试样表面的硬度,利用扫描电子显微镜(SEM)、白光干涉三维表面轮廓仪等分析该复合板耐磨层NM500的金相组织、磨痕的宏/微观形貌以及磨损机理。研究结果表明,当淬火温度为860~920℃时,淬火前后的硬度差别很大,淬火后的试样相比淬火前的试样硬度有很大的提高,随温度的上升先增加再降低,在温度为880℃时达到最高;摩擦因数曲线完全符合标准的干滑动摩擦磨损曲线,先快速上升然后有一定程度下降,最后趋于平稳;淬火后的磨损体积相比于淬火前会有很大程度减小,在淬火温度为860℃时,磨损量最少,耐磨性最好。 展开更多

关键词 NM500/Q345复合板 淬火 摩擦因数 磨损机理

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挤压态镁合金流变行为及本构模型研究 被引量：6

6

作者 丁小凤 双远华 +1 位作者 林伟路 张君 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期165-171,共7页

通过Gleeble热模拟机,在变形温度250~500℃、应变速率0.005~5 s-1下对挤压态镁合金进行热压缩实验,得到应力-应变曲线,基于加工硬化与软化机制,分析了温度和应变速率对流变曲线及峰值应力的影响。其次,考虑变形中温升,在高应变速率下采... 通过Gleeble热模拟机,在变形温度250~500℃、应变速率0.005~5 s-1下对挤压态镁合金进行热压缩实验,得到应力-应变曲线,基于加工硬化与软化机制,分析了温度和应变速率对流变曲线及峰值应力的影响。其次,考虑变形中温升,在高应变速率下采用温度补偿修正流变应力。最后,运用双曲正弦模型构建不同流变应力范围的本构模型,得到流变应力与温度、应变速率和应变的定量关系。将模型预测应力值与实验值进行对比。结果表明:实验值与预测值的相关性系数为0.984,平均相对误差绝对值为3.87%,说明所建立的本构模型能够准确预测成形过程中不同变形量下镁合金的流变应力值。 展开更多

关键词 镁合金 热压缩 流变行为 本构模型

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棒材二辊矫直工艺设定参数模型研究 被引量：2

7

作者 王玉峰 马立东 +1 位作者 刘才 麻浩曦 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期307-314,共8页

为了合理设定二辊矫直的工艺设定参数,降低现场对操作工人经验的依赖程度,实现棒材全自动矫直,基于平面弯曲弹复理论与空间几何关系,结合矫直过程棒材边进给边旋转而达到每旋转半圈反弯一次的特点,建立了棒材矫直全流程的弯曲弹复模型,... 为了合理设定二辊矫直的工艺设定参数,降低现场对操作工人经验的依赖程度,实现棒材全自动矫直,基于平面弯曲弹复理论与空间几何关系,结合矫直过程棒材边进给边旋转而达到每旋转半圈反弯一次的特点,建立了棒材矫直全流程的弯曲弹复模型,获得棒材矫直全过程原始曲率、弯曲曲率、弹复曲率及残余曲率的演变过程;在此基础上,基于来料棒材及矫直机辊型,以要求的直线度为目标,建立了凹辊角度与凸辊角度寻优迭代模型;在该理论基础上,探讨了辊缝及导板间距的设定方法;在现场矫直机上进行了该工艺设定模型的验证。工艺参数设定值与现场实际矫直情况一致,应用该模型可实现棒材二辊矫直过程的自动控制。 展开更多

关键词 棒材 二辊 矫直 工艺参数 矫直精度

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二辊矫直对棒材残余应力的影响 被引量：5

8

作者 马立东 陈硕 麻浩曦 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期166-174,共9页

为了研究棒材矫直过程中等效应力的变化过程以及矫直对残余应力的影响,通过数值模拟软件Abaqus分析了矫直过程中等效应力的演变过程。同时分析了辊缝、倾斜角度、矫直速度、材料屈服强度以及挡板间距对残余应力的影响,最终给出了辊缝及... 为了研究棒材矫直过程中等效应力的变化过程以及矫直对残余应力的影响,通过数值模拟软件Abaqus分析了矫直过程中等效应力的演变过程。同时分析了辊缝、倾斜角度、矫直速度、材料屈服强度以及挡板间距对残余应力的影响,最终给出了辊缝及角度的取值原则。结果表明,辊缝及矫直辊倾斜角度对矫后棒材芯部残余应力影响较大,辊缝越小、角度越小,矫后棒材残余应力越大,反之越小;矫直速度对矫后棒材残余应力影响不大;材料屈服强度越高,矫后残余应力越大,反之越小;挡板间距越小,矫后棒材芯部残余应力越大,表层残余应力越小。 展开更多

关键词 棒材 矫直 二辊 残余应力 工艺参数

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基于最小二乘无网格法的金属变形过程模拟 被引量：1

9

作者 周研 双远华 +1 位作者 赵春江 苟毓俊 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2016年第3期294-298,共5页

金属塑性大变形过程可以视为典型的非线性刚塑性问题。给出了一种基于最小二乘无网格法的金属塑性变形过程仿真方法。该方法使用移动最小二乘法构建未知场函数,利用加权最小二乘法直接由控制方程构建系统刚度矩阵。与有限元方法不同之... 金属塑性大变形过程可以视为典型的非线性刚塑性问题。给出了一种基于最小二乘无网格法的金属塑性变形过程仿真方法。该方法使用移动最小二乘法构建未知场函数,利用加权最小二乘法直接由控制方程构建系统刚度矩阵。与有限元方法不同之处在于,该方法无需进行网格重分,并且不需要在节点及求解域内进行积分。最终的数值算例表明,该方法与有限元法结果基本吻合,验证了该方法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 最小二乘无网格法 移动最小二乘近似 刚塑性 塑性变形

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无缝钢管纵连轧无网格法热力耦合分析

10

作者 周研 双远华 +2 位作者 赵春江 苟毓俊 刘邱祖 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2016年第2期160-164,共5页

采用混合交换法修正无网格移动最小二乘近似函数,以便直接施加边界条件;采用伽辽金法构建速度场刚度矩阵;采用配点法构建温度场刚度矩阵;采用间接耦合法将速度场与温度场耦合求解;最终推导出了刚塑性无网格法热力耦合计算公式,实现了纵... 采用混合交换法修正无网格移动最小二乘近似函数,以便直接施加边界条件;采用伽辽金法构建速度场刚度矩阵;采用配点法构建温度场刚度矩阵;采用间接耦合法将速度场与温度场耦合求解;最终推导出了刚塑性无网格法热力耦合计算公式,实现了纵连轧过程的热力耦合模拟。通过数值模拟与实验研究对比表明,模拟结果与实验结果吻合度较高,充分验证了本文给出的无网格法的可靠性和正确性。 展开更多

关键词 无缝钢管 纵连轧 无网格法 热力耦合分析

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基于有限元的棒材矫直过程中中性层弧状偏移研究 被引量：2

11

作者 杜宇康 马立东 +2 位作者 马立峰 刘子健 刘佩钰 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第8期179-185,共7页

对棒材矫直过程中中性层的偏移进行了研究,通过ABAQUS软件模拟了不同屈服强度、直径和弯曲半径棒材的弯曲过程。结果表明,棒材中性层偏移量随屈服强度及弯曲半径的增大而减小,随棒材直径的增大而增大。并通过数值分析研究发现其中性层... 对棒材矫直过程中中性层的偏移进行了研究,通过ABAQUS软件模拟了不同屈服强度、直径和弯曲半径棒材的弯曲过程。结果表明,棒材中性层偏移量随屈服强度及弯曲半径的增大而减小,随棒材直径的增大而增大。并通过数值分析研究发现其中性层偏移并非简单的平面偏移,而是一种弧状偏移,即由棒材径向截面的边界向原点中性层的偏移量逐渐增大。针对这一现象,运用传统的板材中性层偏移量公式推导出棒材理论中性层偏移量公式。同时利用大量数值分析数据拟合出新的棒材中性层偏移量公式,通过该公式得出不同屈服强度、直径和弯曲半径下棒材中性层的偏移量,并且得出垂直于弯曲平面任意径向位置的中性层偏移量。对比分析了基于新的棒材中性层偏移量公式所获得的数据与有限元数值分析数据,结果表明所拟合出的棒材中性层偏移量公式具有较高的可靠性。 展开更多

关键词 矫直 棒材 中性层 有限元 弧状偏移

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