基于流体动力学(CFD)数值模拟分析方法建立连续弯管的有限元模型,分析讨论了液体流速和颗粒粒径对连续弯管冲蚀磨损的影响规律。研究结果表明,液体流速对连续弯管的冲蚀磨损影响显著,管壁的最大冲蚀率和平均冲蚀率均与流速呈指数增长关系。随着粒径的不断增加,连续弯管的主要冲蚀区域由上弯管外拱逐渐向下弯管壁面的外侧转移,平均冲蚀率先减小后趋于稳定,而最大冲蚀速率呈先减小后增大的变化趋势,且当颗粒粒径为0.2 mm时最大冲蚀率最小,其值为2.95×10-5 kg/(m2s)。

利用DEFORM-3D三维有限元软件模拟高速铣削过程,分析铣削力与切削厚度间的线性关系,建立瞬时铣削力-瞬时切削厚度数学模型。通过一维搜索分离出刀具偏心跳动引起的铣削力并予以再次有限元模拟,完成刀具偏心跳动参数辨识,最终通过平头立铣刀加工AL6061-T6试验验证有限元模拟预测刀偏铣削力模型的正确性,为铣削力学分析与参数优化提供参考。

以矩形盒外形鱼罐头拉延为研究对象,利用正交实验的方法,以最大减薄率为研究指标,使用冲压速度、压边力、模具间隙3个参数为影响因子,使用SolidWorks建立的三维模型建立,根据理论计算结果通过CAE软件Dynaform按照3水平3因素的实验方法进行仿真模拟,观察并记录各组仿真结果的成形质量,通过减薄率进行极差分析,得到最优工艺组合压边力为31000 N,冲压速度为5000 mm/s,模具间隙为0.23 mm。并使用其工艺参数进行拉延仿真,得到结果无开裂和起皱缺陷,表面质量无缺陷,根据得出的结果指导实际生产,符合工艺要求,该方法简化了实际生产实践中所需要的多次调节步骤。

对中频感应局部加热弯管在不同钢管材料及规格，不同弯曲半径及弯曲角度等工艺参数时的加载和卸载的力能参数，应力应变进行了分析和实验研究，提出了中频感应局部加热弯制大直径钢管的回弹理论，计算结果与有限元模拟结果以及实际弯制的２０，１０ＣｒＭｏ９１０和１２Ｃｒ１ＭｏＶ等钢管弯头实测的回弹量吻合良好。

为了能承受一定的外部压力并很好地实现密封,设计并采用粘性介质压力成形工艺制造了不锈钢球壳阀芯.采用有限元软件FEMB/Ls-dyna3d模拟分析了球壳的临界失稳压力,并进行了理论计算和试验研究.结果表明,有限元模拟结果与试验结果比较一致,而经典线弹性理论值则过于偏高.在有限元模拟的指导下研制的厚度当量为1.07mm的球壳完全满足密封和耐压要求.

应用弹性增量理论，按Ｍｉｓｅｓ条件进行了Ａ３０４不锈钢试样平面应力裂纹稳定扩展的有限元模拟研究。初步计算结果显示了与实验数据良好的一致性，同时也表明随裂纹扩展量增大，Ｊ积分的路径依赖性明显增强。

建立了无限长板的具有吸收边界的二维平面应变有限元模型，在研究了脉冲超声波在无限长板中传播的基础上，对板中平行于表面的裂纹、与表面成45°的斜裂纹和四分之一圆周弧形裂纹三种情况的脉冲超声波散射进行了重点研究。通过对纵横波的分离和在全波场中对散射波的分离，清晰地显示了裂纹对脉冲超声波的散射和复杂的模式转换。模拟结果以波场快照和A扫描曲线形式给出。

近年来迅速发展的磁光成像(MOI)技术使涡流检测技术得到了新的进展.运用磁光/涡流成像的有限元模型可以对典型的飞机构件缺陷(如连接飞机表面两个铝层的紧固件下面的裂纹)进行模拟.模拟结果表明,其磁场垂直分量的变化对这种结构来说是相当灵敏的,采用MOI技术可以用来探测隐藏在紧固件帽下面的缺陷.

采用试验和有限元分析相结合的方法开展双剪切连接件钉传载荷研究。通过有限元软件ABAQUS开展双剪切连接件数值模拟研究,数值模拟中综合考虑连接件的摩擦、接触和预紧力。数值模拟得到的钉传载荷分配比率与动态应变采集仪测得的试验结果相吻合,验证了有限元模型的正确性。在此模型基础上分析了过盈和间隙配合对钉传载荷分配比率均化效果的影响。分析结果表明双剪切连接件搭接板最大应力发生在中板的靠近单板钉孔处,合理安排各孔的过盈及间隙配合能够均化各钉传载荷比率,提高孔的承载能力。

回弹对高强钢板折弯成型的精度有重要影响,通过建立折弯成型二维有限元模型,获得了不同板厚的Weldox960材料的回弹角及回弹半径。通过实验对比分析,验证了回弹角和回弹半径的模拟准确性,回弹角相对误差在2.6%以内,回弹半径相对误差在1.4%以内。并就多道折弯成型、产品设计及折弯干涉进行阐述。研究结果表明,模拟分析准确性高,指导作用明显,对产品的实际生产和设计均具有良好的指导意义。