一个简化的分析模型,用于压力辅助削过程中的条形结
Xuezhi Wang1, Kelin Chen1, Yanli Lin1
1State Key Laboratory of High-Performance Precision Manufacturing, School of Mechanical Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China.
本研究介绍了在削过程中在侧面压力下的薄壁条纹的简化列曲模型. 更高的压力和死负荷有效地防止曲,为工业应用提供了洞察力.
科学领域:
- 机械工程 机械工程
- 固体力学 固体力学是什么
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 薄壁结构容易在轴承负荷下曲,这是制造过程中的一个关键故障模式,如削.
- 传统的分叉曲理论往往无法解释复杂场景中的曲现象,例如那些涉及横向压力约束的场景.
- 了解和防止曲对于确保航空航天和汽车等行业的结构完整性和工艺效率至关重要.
研究的目的:
- 开发一个简化的分析模型,用于薄壁条带的轴向力和均的侧向压力.
- 在死负荷和后续负荷条件下研究曲机制和曲后反应.
- 建立理论基础,用于在削过程中防止薄壁元件曲的策略.
主要方法:
- 采用了一种简化的模型,将条形表示为两个通过旋转弹连接的刚性柱子.
- 能源方法被用来推导分析解决方案的后曲反应.
- 分析了两个加载情况 (死负荷和追随负荷) 以及初始几何缺陷的影响.
- 用有限元模拟来验证分析结果.
主要成果:
- 该模型为两种负载情况建立了最低屈曲力,麦克斯韦力和稳定性条件.
- 发现,增加的均侧面压力增强了最小的曲力,降低了曲的可能性.
- 死亡负载比追随负载更有效地抑制了对等压力水平的曲.
- 确定了初始几何不完美幅度和防止曲所需的临界约束压力之间的线性关系.
结论:
- 开发的分析模型成功地阐明了侧面压力约束下的薄壁条带的曲机制,超越了传统理论.
- 这些发现为设计在薄壁结构的削中有效的曲预防策略提供了理论基础.
- 这项研究为优化航空航天和汽车行业的制造工艺提供了宝贵的见解.
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