基于ANSYS的粗糙表面高温接触摩擦热力耦合分析

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jack88698
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着汽车轻量化的发展需求,热冲压成形工艺所成形的超高强钢板得到大量的应用。与传统的冷冲压技术相比,热冲压技术因处于高温工况下,材料的可塑性增强,成形性好,能够一次成形复杂的冲压件。并能明显降低冷冲压成形中存在的回弹现象,零件精度高,成形质量能够得以保证。但目前热成形工艺仍有诸多问题有待解决,如工件在折弯处的轻微回弹和局部起皱现象,金属表面损伤较为严重以及热成形所造成的金属组织分布不均等问题。本文基于数值仿真手段构建粗糙表面高温接触摩擦有限元模型,对接触下压和滑动过程进行热力耦合分析,以探究高温摩擦界面微观摩擦磨损机理。本文基于MATLAB与ANSYS构建出随机粗糙表面,利用APDL参数化设计语言实现热成形接触摩擦有限元模型的建立。通过改变粗糙实体粗糙度、温度、外载大小来设置多种工况,进行三维瞬态热-力直接耦合分析,研究接触下压过程中接触界面压力、粗糙实体Von Mises应力、光滑实体温度和接触界面真实接触面积的变化等情况,以及接触滑动过程中接触界面压力、粗糙实体Von Mises应力、真实接触面积和高温接触相关摩擦学性能变化等情况。结果表明,高温工况下,接触压力、粗糙实体Von Mises应力和真实接触区域主要分布在粗糙实体微凸峰附近,随着下压过程中外加压力的增大而增大,滑动过程中呈稳定波动状态,整体数值大小与所施加温度及载荷有直接联系;相同条件下,温度越高,粗糙度越低,真实接触面积比越大,粗糙实体Von Mises应力和接触界面节点最大接触压力值越小;当接触状态由粘结接触转变为滑动接触,接触压力在短暂时间内出现了大幅度的急剧下降,而最大Von Mises应力则迅速变大,真实接触面积将继续增大一定值;塑性变形量与作用压力成正比,且在接触状态改变初期塑性应变在切向摩擦力作用下进一步的增大;最大Von Mises应力在接触摩擦滑动过程中分布于亚表层,揭示了材料失效的原因;粗糙表面初始接触时微凸峰相对于接触表面发生相对滑动,随着外载的增大才处于粘结接触状态;不同工况条件下的粗糙实体的振动规律大致相同,滑动阶段中粗糙实体温度越高,载荷越大,振动幅值越小,即滑动状态越平稳。本文通过有限元方法研究微观高温粗糙接触滑动摩擦作用机理,所得结论可为高温热成形工艺的优化提供一定的理论指导。
其他文献
该文通过对胡萝卜片进行热风微波耦合干燥来研究热风微波耦合干燥工艺的可行性及优异性。采用自行设计的热风微波耦合干燥设备,在不同的热风温度(50~80℃)、微波功率密度(4.5~1
近年来,随着我国改革的深入和政府执政水平的不断提高,我国提出了要实现政府治理现代化的目标。本文通过行政审批制度改革取得的成果论述我国政府治理水平的进步,同时指出在
随着我国人口老龄化时代的到来,尤其是农村社会养老问题正面临着严峻形势。作者通过深入研究,发现新型的农村互助养老模式适合当今农村现实情况。文章阐述了农村互助养老模式
目的:探讨服用不同剂量米非司酮治疗更年期功能失调性子宫出血(功血)患者的临床疗效。方法:将113例更年期功血患者随机分A组60例,服用米非司酮12.5 mg/d;B组53例,服用米非司
土地资源可持续利用是社会经济可持续发展的根本保障。该文以土地利用集约度、土地利用程度、土地利用效率和土地利用效益为变量构建了土地利用绩效评价四维模型,并选取23个
本文拟对“比较论”予以重新审视并作某些补充发展 ,试图证明“比较”是隐喻的核心机制 ,而如此工作的隐喻则是一切比较研究的基本方法。另一方面 ,“比较”只是一种中介工具
车辆智能化及无人驾驶技术是智能交通研究中的重要领域。国防科技大学从1987年起开始进行无人驾驶技术研究,先后成功研制多代无人驾驶平台。面向高速公路环境的红旗HQ3无人驾
<正> 《中华人民共和国档案法》共六章,二十六条。言简意賅,内容丰富,结构合理。《档案法》的基本内容是:规定了制定《档案法》的目的、国家管理档案的范围、档案事业的地位
自1990年上海证劵交易所成立以来,中国股票市场经历了震荡发展阶段、逐步规范化阶段和市场化阶段。但是,就其总体而言,股价波动存在着幅度大、频率高的特点,从而使得股票市场风险性强、不稳定性高。一定范围内的股价波动能够对国民经济起到促进作用,但是过于频繁和剧烈的波动,会让投资者不知道如何去进行投资决策,甚至影响整个经济的稳定。在这样的背景下,探究股价波动的规律,对股价波动作出预测就显得尤为重要了。上市