实体轴承保持架超塑挤压数值模拟研究

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1、河南科技大学硕士学位论文实体轴承保持架超塑挤压数值模拟研究姓名：杨浩强申请学位级别：硕士专业：材料加工工程指导教师：杨永顺2003.5.7摘要实体轴承保持架超塑挤压数值模拟研究本文分析了有限元模拟技术的研究现状，对弹塑性及刚粘塑性有限元法进行了比较，并对刚粘塑性有限元法基本原理及其关键技术进行了重点讨论。对材料的超塑性进行了研究和总结，明确了变形速度、变形温度、组织结构对材料超塑性的影响，在HPb59．1铅黄铜轴承保持架超塑挤压实验基础上，建立了相应的材料流动应力模型。以四边形等参元和六面体等参元为例对二维及三维刚粘塑性有限元模拟的关键技术进行了讨论，在此基础

2、上，利用有限元分析软件Msc．superform建立了超塑挤压成形二维及三维有限元模拟系统。另外，由于在金属塑性加工的有限元模拟中，单元与模具干涉、网格畸变等会降低有限元计算精度，甚至使结果发散，导致模拟进程无法继续，因此又重点探讨了刚粘塑性有限元模拟中的六面体网格重划分技术及四边形网格自适应技术，并在分析金属塑性成形有限元模拟过程的基础上，引入了局部网格重划分技术以提高效率、节省计算时间。利用所建立的超塑挤压成形有限元模拟系统对实体轴承保持架进行了二维及三维模拟研究，得出了各工步的金属流动情况、应力应变分布以及成形载荷等，为成形方案的确定、各成形工步参数的选

3、择提供依据。最终根据有限元模拟所得出的结论探索其成形规律，预测和消除可能出现的成形缺陷，以指导实际生产中的工艺和模具设计。关键词：轴承保持架，流动应力，刚粘塑性有限元法，网格划分及重划分，六面体单元翌堕型垫查竺堡圭兰竺丝苎．——THENUMERICALSIMULATIONRESEARCHOFSOLIDBEARINGRETAINERINSUPERPLASTICEXTRUDEABSTRACTThepaperstudiesthepresentsituationofFEMsimulationanddifferencebetweenelastic-plasticandr

4、igid-ViscoplasticFEManddiscussesmainlythebasicprincipleandkeytechniquesofrigid。viscoplasticFEM．Thesuperplasticityisdiscussedandsummafized；theinfluenceofformingvelocityandtemperatureandcrystalstructuretosupel．plasticityisidentified．Thepaperestablishesthecorrespondingmodelofmaterialno

5、wstressonthebaseofextrusionoflead-brassHPb59一lbearingretainer．Basedonquadrilateralelementandhexahedronelement，thekeytechniquesof2一Dand3·Drigid—viscoplasticFEMisdiscussed．Thenthesuperplasticextrudemodelsof2一Dand3一DFEMareestablishedusingtheMSC．SUPERFORMsoftware．Inaddition．interference

6、inelementanddieandmeshdistOrtionmaylowercomputationaccuracyandeVendiVergetheresultssothatsimulationcannotcontinue．HencethepaperalsostudiesmainlyhexahedralelementremeshingandquadrilateralelementadaptiVetechniqueofrigid—ViscoplasticFEM．OnthebaseofanalyzingofFEMsimu】ation，thelocalremes

7、hingtechniqueisbroughtforwardtoimpr('Veefficiency．WiththeestablishedFEMsimulationsystem，thesuperplasticextrusionprocessofbearingretainerissimulated，theresultsofmetalflowing，distributionofthestressandstrainandloadTI——．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．j!i二!：．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

8、．．．．．．．．．．．．．．．．．．．