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CAP1400波动管温弯工艺优化设计

塑性工程学报 2022年第1期29卷 18-25页

作者：汪飞雪赵栋刘鹏举臧新良燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004 河北省轻质结构装备设计与制备工艺技术创新中心河北秦皇岛066004

通过拉伸实验得到316LN钢材在变形温度700、750、800和850℃,应变速率0.1、0.01和0.001 s^(-1)下的真应力-真应变曲线。结合拉伸卸载实验和材料微观组织观察,得到了316LN钢材在不同变形参数下的裂纹萌生时刻,并用数值模拟确定了316LN钢... 详细信息

通过拉伸实验得到316LN钢材在变形温度700、750、800和850℃,应变速率0.1、0.01和0.001 s^(-1)下的真应力-真应变曲线。结合拉伸卸载实验和材料微观组织观察,得到了316LN钢材在不同变形参数下的裂纹萌生时刻,并用数值模拟确定了316LN钢材裂纹萌生的损伤阈值。建立了波动管002段温弯有限元模型以及反映管道成形质量与主要弯制工艺参数(旋转模旋转角度、压模压下量、压模距离和偏心加工量)的BP神经网络模型。在此模型基础上利用遗传算法全局优化温弯成形工艺,最终得到最优工艺参数组合为:旋转模每次旋转角度6°,压模距离3000 mm,压模压下量1300 mm,偏心加工量3.2 mm。经过优化后的管道成形结果与原始工艺参数下的成形结果相比有明显提升。

关键词：波动管损伤数值模拟 BP神经网络遗传算法优化

应用上限法计算三辊连轧管轧制过程中的轧制力矩

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工程力学 2013年第5期30卷 259-264页

作者：汪飞雪杜凤山于辉赵强燕山大学机械工程学院秦皇岛066004

根据三辊连轧管几何孔型及金属流动规律,给出了轧制变形区动可容速度场、应变速率场。考虑材料变形阻力在轧制过程中的变化,根据能量原理建立了钢管变形区各微单元的塑性功率、剪切功率和摩擦功率表达式,完成了各道次功率和力矩的分析... 详细信息

根据三辊连轧管几何孔型及金属流动规律,给出了轧制变形区动可容速度场、应变速率场。考虑材料变形阻力在轧制过程中的变化,根据能量原理建立了钢管变形区各微单元的塑性功率、剪切功率和摩擦功率表达式,完成了各道次功率和力矩的分析计算。自主开发三辊连轧管机组力能参数仿真系统,获得各道次轧制力矩解析解,分析了孔型参数、摩擦系数、速度制度等因素对轧制力矩的影响,对比现场数据吻合良好,该研究对钢管连轧孔型设计及工艺优化具有指导意义。

关键词：上限法三辊连轧管轧制力矩孔型参数速度制度

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荒管端部壁厚增厚补偿控制策略及补偿机制

钢铁 2023年第2期58卷 104-112页

作者：汪飞雪张婧妍王泽坤李菲菲臧新良燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004 河北省轻质结构装备设计与工艺工程技术创新中心河北秦皇岛066004

针对无缝钢管张力减径头尾增厚缺陷,基于管端壁厚补偿方案与头尾削尖技术,预设计削尖荒管的削尖参数,借助ABAQUS有限元软件建立了张力减径全过程仿真模型并通过现场试验验证其准确性。通过单一控制变量法研究不同削尖量、削尖长度等参... 详细信息

针对无缝钢管张力减径头尾增厚缺陷,基于管端壁厚补偿方案与头尾削尖技术,预设计削尖荒管的削尖参数,借助ABAQUS有限元软件建立了张力减径全过程仿真模型并通过现场试验验证其准确性。通过单一控制变量法研究不同削尖量、削尖长度等参量对张减头尾增厚缺陷所造成的管端切损长度的影响及壁厚补偿规律,通过补偿效果不同,建立“全补偿区”、“过补偿区”和“不合理区”等评判依据。考虑无缝钢管生产工艺长流程、多工序的特点及钢管尺寸在不同工序、道次、工具下的遗传特性,提出连轧-张减多工序联合控制的削尖荒管补偿控制策略,给出削尖荒管削尖参数的设计准则,并基于模拟壁厚数据推导得出削尖量有效取值范围预测模型。建立削尖荒管在张力减径咬钢-稳定轧制-抛钢全过程的头尾削尖补偿控制模型,对比分析补偿前后无缝钢管截面形状及尺寸精度,结果表明削尖荒管补偿控制策略具有显著的缺陷抑制效果。将削尖荒管补偿控制策略拓展应用于3种不同规格、不同延伸系数的钢管张减过程,验证了头尾削尖补偿控制方法的适用性,以减少60%的管端切损长度为衡量标准,各规格张减产品的削尖量均存在某个有效取值范围。对于提高无缝钢管产品质量稳定性及成材率具有一定指导意义和行业实用价值。

关键词：张力减径管端增厚头尾削尖技术削尖荒管补偿控制

无缝钢管张力减径过程的有限元模型开发及应用

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机械工程学报 2011年第22期47卷 74-79页

作者：于辉杜凤山汪飞雪燕山大学机械工程学院秦皇岛066004 攀钢集团研究院有限公司成都611731

为了研究热轧无缝钢管张力减径过程的金属变形,利用组元建模原理,把张力作为相邻机架之间的边界条件,使得张力减径过程分为机架上的轧制变形过程和机架之间的网格再生过程。建立高阶拟合函数来精确描述轧辊孔型曲面,应用摩擦元模型来模... 详细信息

为了研究热轧无缝钢管张力减径过程的金属变形,利用组元建模原理,把张力作为相邻机架之间的边界条件,使得张力减径过程分为机架上的轧制变形过程和机架之间的网格再生过程。建立高阶拟合函数来精确描述轧辊孔型曲面,应用摩擦元模型来模拟接触摩擦,并用正割模量法来求解非线性方程组,在上述理论基础上开发张力减径弹塑性有限元模型,利用该模型对某厂张力减径机组进行有限元建模分析。通过与实际轧制结果比较可知,模拟计算与实际轧制的产品断面形状接近,都呈现轻微内六方形状,且壁厚变化规律一致,几何尺寸与实测值吻合良好,表明所开发的钢管张力减径弹塑性有限元模型能够满足工程计算要求,为预测断面形状和终轧尺寸精度提供有效研究手段。

关键词：无缝钢管有限元法预测模型正割模量几何尺寸

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三辊楔横轧空心件成形机理的研究

中国机械工程 2005年第24期16卷 2242-2245页

作者：杜凤山汪飞雪杨勇燕山大学秦皇岛066004

利用刚塑性有限元,基于Deform-3D平台建立了三辊楔横轧空心件的有限元热力耦合模型。通过模拟计算,分析了轧制过程金属的流动规律,研究楔横轧轧件上每一点的应力、应变场分布以及轧辊的力能参数。研究结果对解决零件精确成形和提高轧件... 详细信息

利用刚塑性有限元,基于Deform-3D平台建立了三辊楔横轧空心件的有限元热力耦合模型。通过模拟计算,分析了轧制过程金属的流动规律,研究楔横轧轧件上每一点的应力、应变场分布以及轧辊的力能参数。研究结果对解决零件精确成形和提高轧件质量具有理论意义和实用价值。

关键词：楔横轧空心件刚塑性有限元

非圆齿轮差动轮系往复机构反求设计与运动学分析

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中国机械工程 2021年第6期32卷 697-704页

作者：汪飞雪刘亚臧新良燕山大学机械工程学院秦皇岛066004 河北省轻质结构装备设计与制备工艺技术创新中心秦皇岛066004

为了简洁有效地实现所需的往复运动,提出了一种非圆齿轮差动轮系组合并配以齿条来实现往复直线运动的新型机构,通过合理的节曲线设计,可得到理想的输出运动曲线,该机构形式简单、运行可靠。完成了机构运动学分析,并分析了节曲线对运动... 详细信息

为了简洁有效地实现所需的往复运动,提出了一种非圆齿轮差动轮系组合并配以齿条来实现往复直线运动的新型机构,通过合理的节曲线设计,可得到理想的输出运动曲线,该机构形式简单、运行可靠。完成了机构运动学分析,并分析了节曲线对运动特性的影响机制。以执行部件遵循余弦加速度和正弦加速度运动规律输出为例,反求得到了该机构非圆齿轮的节曲线,研究了输出齿轮的摆动角度、差动轮系传动比以及节曲线阶数等参数对节曲线的影响规律和设计准则。比较了上述两种运动规律对节曲线、传动比以及急回特性的影响规律。搭建了非圆齿轮差动轮系传动系统原理样机,并验证了新型传动系统的可行性。

关键词：非圆齿轮节曲线差动轮系往复运动机构反求设计

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《中国手语》中部分手势语词的改革设想

中国特殊教育 2002年第2期 32-35页

作者：汪飞雪柴素芬辽宁特殊教育师范学校辽宁115000

根据几年的手语教学经验 ,对现今使用的《中国手语》中收入的一些不合理、不科学的手势语词的动作加以改革和改进 ,使之更准确地表情达意。

关键词：手势语词中国手语改革

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复杂腔体直壁扇形筋板精密挤压成形缺陷控制

塑性工程学报 2021年第3期28卷 1-6页

作者：胡福泰汪飞雪燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004 河北省轻质结构装备设计与制备工艺技术创新中心河北秦皇岛066004

通过对6063铝合金复杂腔体零件中高厚比大于20的高筋板精密挤压成形过程进行模拟分析,发现直壁扇形筋板材料的应变速率远大于周边材料的应变速率,形成了面内拉应力和角部应力的耦合。模拟结果显示,筋板两侧开裂严重。在斜面与直立面交... 详细信息

通过对6063铝合金复杂腔体零件中高厚比大于20的高筋板精密挤压成形过程进行模拟分析,发现直壁扇形筋板材料的应变速率远大于周边材料的应变速率,形成了面内拉应力和角部应力的耦合。模拟结果显示,筋板两侧开裂严重。在斜面与直立面交棱处设置反向圆角连接,增大了材料流动阻力和凸模侧棱圆角半径,改善了材料流动不均衡的问题。模拟和实验结果表明,阻流槽可降低直壁部分的材料流动速率,增大凸模侧棱圆角半径,不仅有助于减轻角部的应力集中,还有利于侧壁的材料向直壁流动,使整体变形更加协调。根据模拟方案,实际生产出了合格腔体零件。

关键词：精密挤压扇形筋板成形缺陷复杂腔体数值模拟

三辊楔横轧轴类件成形机理数值模拟及实验研究

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三辊楔横轧轴类件成形机理数值模拟及实验研究

作者：汪飞雪燕山大学

学位级别：硕士

由于楔横轧技术属于多学科交叉问题,对新产品设计由于尚未形成系统的理论科学,反复试制所造成的时间和费用消耗巨大。所以,开展零件精确轧制成形机理仿真研究,解决零件成形过程影响产品质量的关键问题,对建立零件轧制系统科学理论具有... 详细信息

由于楔横轧技术属于多学科交叉问题,对新产品设计由于尚未形成系统的理论科学,反复试制所造成的时间和费用消耗巨大。所以,开展零件精确轧制成形机理仿真研究,解决零件成形过程影响产品质量的关键问题,对建立零件轧制系统科学理论具有重要意义。本文通过 DEFORM 有限元软件理论建模,对三辊楔横轧整个轧制过程进行了模拟计算。利用正交试验法,对各种轧制力能影响因素进行了全面系统地深入研究。它对轧机的能力衡量、刚度设计、工艺优化等方面都具有重要的实际应用价值。论文在前人研究的基础上,对三辊楔横轧轧件心部点的各种应力应变曲线进行全程跟踪,得出交变的剪应力和剪应变是轧件发生环状疏松的主要原因。由于楔横轧过程心部裂纹缺陷控制存在一定困难,同时,轴类件心部淬不透现象会降低其使用寿命,所以,直接应用厚壁管加工空心管轴将是解决楔横轧心部缺陷控制问题的重要方法。为此,本文建立了三辊楔横轧轧制空心轴类零件的有限元模型。研究了空心轴类件成形的各种应力场分布,为认识和解决空心轴类零件成形规律提供了理论基础。为了解决空心轴类零件成形过程中出现的壁厚不均以及旋转成形条件不好的问题。本文对带芯棒三辊楔横轧轧制过程进行研究,并与空心轴类零件轧制过程进行比较。通过各种力场分布规律,以及应力应变曲线分析,证明带芯棒轧制对轧件质量更为有利。本文利用 DS200 三辊楔横轧机进行实际热轧,分析轧件塑性成形规律及轧制力能参数,并与所建有限元模型计算结果进行对比,两者基本吻合。本文还对三辊楔横轧轧件环状疏松进行了试验研究。

关键词：三辊楔横轧刚塑性有限元法空心件芯棒心部疏松