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基于Johnson-Cook本构模型的高强度装甲钢动态力学性能参数标定及验证

兵工学报 2022年第8期43卷 1966-1976页

作者：张杜江赵振宇贺良任建伟强鹭升周贻来南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室江苏南京210016 南京航空航天大学多功能轻量化材料与结构工业和信息化部重点实验室江苏南京210016 内蒙古第一机械集团有限公司特种车辆及其传动系统智能制造国家重点实验室内蒙古包头014030

具有高屈服强度的某装甲钢广泛应用于我国装甲车辆。为准确模拟该装甲钢的动态力学行为,开展基于Johnson-Cook(J-C)本构模型的动态本构参数标定及验证。采用万能材料试验机对该装甲钢进行不同温度下的准静态拉伸试验,同时采用分离式霍... 详细信息

具有高屈服强度的某装甲钢广泛应用于我国装甲车辆。为准确模拟该装甲钢的动态力学行为,开展基于Johnson-Cook(J-C)本构模型的动态本构参数标定及验证。采用万能材料试验机对该装甲钢进行不同温度下的准静态拉伸试验,同时采用分离式霍普金森压杆开展不同应变率下的压缩性能测试。基于实验数据和J-C本构模型,拟合得到该装甲钢的本构参数。基于轻气炮开展泡沫铝弹丸冲击均质梁的实验研究,分别采用J-C本构模型和理想弹塑性模型进行有限元仿真计算,并将冲击实验与数值结果进行对比分析。结果表明:该装甲钢具有应变率强化效应,且温度软化效应显著;采用J-C本构模型仿真的均质梁峰值挠度与试验结果的相对误差为1.7%~6.1%,残余挠度相对误差为0.6%~7.6%。

关键词：高强度装甲钢 Johnson-Cook本构模型动态力学性能泡沫铝弹丸冲击实验

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基于有限元技术的疲劳裂纹扩展方法研究进展

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力学进展 2024年第2期54卷 308-343页

作者：苏玉昆马涛赵晓鑫张光亮朱加雷张鹏能源工程先进连接技术北京高等学校工程研究中心北京石油化工学院北京102617 特种车辆及其传动系统智能制造国家重点实验室包头014010 内蒙古第一机械集团有限公司包头014010

疲劳裂纹是引起工程结构断裂失效的重要因素之一.目前疲劳裂纹扩展的有限元仿真商业软件有ANSYS、ABAQUS、FRANC3D、ZENCRACK等,这些软件为疲劳裂纹扩展过程的研究提供了有力支撑.本文对目前疲劳裂纹扩展的有限元仿真方法进行了综述.阐... 详细信息

疲劳裂纹是引起工程结构断裂失效的重要因素之一.目前疲劳裂纹扩展的有限元仿真商业软件有ANSYS、ABAQUS、FRANC3D、ZENCRACK等,这些软件为疲劳裂纹扩展过程的研究提供了有力支撑.本文对目前疲劳裂纹扩展的有限元仿真方法进行了综述.阐明了疲劳裂纹的定义以及研究疲劳裂纹扩展行为的必要性;介绍了三种用于模拟疲劳裂纹扩展的有限元方法:扩展有限元法(XFEM)、内聚力模型(CZM)和虚拟裂纹闭合技术(VCCT);分别总结了三种方法的基本理论和核心思想,对三种方法的应用与发展进行了分类归纳;最后对三种有限元方法进行分析,指出每种方法各自的优势及目前存在的局限性,并对疲劳裂纹扩展有限元仿真技术的未来改进方向给出了建议.

关键词：疲劳裂纹扩展扩展有限元法内聚力模型虚拟裂纹闭合技术数值模拟

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一种基于激光跟踪的大型结构件自动扫描测量系统

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机电产品开发与创新 2020年第6期33卷 126-128页

作者：高瑞马涛班永华杨羲昊武荣国张磊特种车辆及其传动系统智能制造国家重点实验室内蒙古包头014032

针对特种车辆大型结构件装配焊接质量差和效率低的瓶颈问题,深入开展数字化精确检测、机器人自动扫描测量等智能测量技术研究,形成完善的解决方案和技术途径,通过采用基于C-Track光学跟踪器对激光三维扫描仪进行跟踪定位,在采集过程中... 详细信息

针对特种车辆大型结构件装配焊接质量差和效率低的瓶颈问题,深入开展数字化精确检测、机器人自动扫描测量等智能测量技术研究,形成完善的解决方案和技术途径,通过采用基于C-Track光学跟踪器对激光三维扫描仪进行跟踪定位,在采集过程中进行点云实时拼接,获取大型结构件实体模型。实验证明,扫描过程中点云无需人工干预,可实现大型结构件零件及整体外形尺寸检测,积累大量的制造过程数据,为大型结构件生产质量和效率的提升奠定坚实的基础。后续在类似产品扫描测量中进行推广应用。

关键词：数字化测量精确检测机器人扫描自动扫描测量外形尺寸检测

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基于六轴机器人的零件自动化清洗系统设计

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新技术新工艺 2020年第11期 39-41页

作者：马涛杨羲昊裴雨霞武荣国杨春光张磊特种车辆及其传动系统智能制造国家重点实验室内蒙古包头014032

传统的零件清洗方式一致性较差,清洗质量难以保证,零件自动化清洗工艺是一种高效、环保的清洗工艺,其可以从根本上解决人工清洗周期长、难度大、质量一致性差等问题。以六轴机器人清洗零件的工艺流程为研究要点,提出了基于六轴机器人的... 详细信息

传统的零件清洗方式一致性较差,清洗质量难以保证,零件自动化清洗工艺是一种高效、环保的清洗工艺,其可以从根本上解决人工清洗周期长、难度大、质量一致性差等问题。以六轴机器人清洗零件的工艺流程为研究要点,提出了基于六轴机器人的零件自动化清洗系统整体布局,阐述了六轴机器人清洗系统方案,重点论述了机器人系统、上下料输送系统、清洗系统和干燥系统等的设计要点。相比传统清洗机,六轴机器人清洗机具备更多的技术优势,可实现柔性化、多样化动作,从而提高设备可靠性,有效提高零件清洗质量和效率。

关键词：自动化清洗清洗流程六轴机器人系统方案柔性质量效率

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基于simulationX的锥齿轮传动系统建模仿真与分析

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机电产品开发与创新 2021年第4期34卷 74-76页

作者：陈玮马涛杨羲昊班永华张磊武荣国高宇特种车辆及其传动系统智能制造国家重点实验室内蒙古包头014030

针对特种车辆传动系统关键组成部件桥传动箱,通过分析其具体组成结构以及各零部件之间的关系,结合经验将模型简化为相对应的分系统模型,在SimulationX系统中通过构建各个分系统模型间的关系,并将零部件的关键工艺参数赋予各分系统,最终... 详细信息

针对特种车辆传动系统关键组成部件桥传动箱,通过分析其具体组成结构以及各零部件之间的关系,结合经验将模型简化为相对应的分系统模型,在SimulationX系统中通过构建各个分系统模型间的关系,并将零部件的关键工艺参数赋予各分系统,最终建立桥传动箱系统模型。结合桥传动箱实测数据及物理试验相关标准,对系统模型的参数进行调整并仿真桥传动箱的基本性能,从而验证系统模型的准确性。在无需开展大量物理试验验证的前提下,快速实现复杂工艺条件和参数的优化,为企业新产品研发试制提供了科学有效的方法,为企业转型进入新领域同样提供了有力的支撑,能够支撑企业实现产品快速研发制造,缩短周期、降低成本,并进一步提高产品质量和可靠性,为企业带来巨大的经济效益。

关键词： SimulationX 锥齿轮传动系统系统建模仿真分析

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制造车间仿真系统中运输设备碰撞问题的解决方法研究

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新技术新工艺 2019年第3期 37-42页

作者：郝慧慧马涛赵富班永华赵宁特种车辆及其传动系统智能制造企业国家重点实验室内蒙古包头014032

随着计算机仿真技术的快速发展,越来越多的企业或科研机构应用仿真技术进行系统的仿真与优化研究,提前验证系统设计方案,量化评估系统能力,实现系统的优化升级。可知,仿真效果的真实性直接影响着仿真结果的可信度。针对某企业部件装配... 详细信息

随着计算机仿真技术的快速发展,越来越多的企业或科研机构应用仿真技术进行系统的仿真与优化研究,提前验证系统设计方案,量化评估系统能力,实现系统的优化升级。可知,仿真效果的真实性直接影响着仿真结果的可信度。针对某企业部件装配生产线,应用Flexsim系统仿真软件对其进行了建模仿真,针对仿真模型中存在的运输设备碰撞问题提出了一套全新的解决方案,并应用Flexsim软件对方案进行了仿真验证,证实了该方案的可行性。

关键词：碰撞运输设备 Flexsim 生产线建模仿真

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基于3DVIA Composer的大型结构件装焊三维可视化表达

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新技术新工艺 2017年第6期 72-74页

作者：杨羲昊赵文军马涛班永华赵富特种车辆及其传动系统智能制造国家重点实验室内蒙古包头014032

提出了一种大型结构件装焊三维可视化表达方法,明确了该装焊三维可视化的各项仿真参数要求,通过再现其各零部件装焊路径、装焊顺序等细节,使仿真更加贴近现实,大幅提高了大型结构件装焊工艺信息的直观性和可操作性。

关键词：大型结构件装焊三维可视化

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虚拟现实仿真技术研究与应用

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新技术新工艺 2018年第8期 67-71页

作者：赵宁杜劭峰赵文军杨春光陈玮特种车辆及其传动系统智能制造国家重点实验室内蒙古包头014032

介绍了虚拟现实仿真技术的特点和研究现状,对虚拟装配技术研究中的装配模型创建及多源数据模型转换、装配顺序规划、装配干涉检查及路径规划等方面进行了分析。通过虚拟装配仿真,能够真实地反映实际装配过程中遇到的各种问题,提高装配效... 详细信息

介绍了虚拟现实仿真技术的特点和研究现状,对虚拟装配技术研究中的装配模型创建及多源数据模型转换、装配顺序规划、装配干涉检查及路径规划等方面进行了分析。通过虚拟装配仿真,能够真实地反映实际装配过程中遇到的各种问题,提高装配效率,缩短产品研制周期。围绕数字工厂技术,开展车间工艺布局仿真、生产线虚拟运行和仿真资源库构建技术研究,对生产线配置、物流工具配置和生产能力等方面进行评估优化,提高了车间资源利用率,实现了提高生产效率、节约投资成本的目标。

关键词：虚拟现实沉浸式虚拟装配数字化工厂仿真

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基于Flexsim的扭杆生产线仿真分析研究

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机电产品开发与创新 2022年第2期35卷 68-70页

作者：郝慧慧马涛张鹏赵文军刘文忠冯美喜武络特种车辆及其传动系统智能制造国家重点实验室内蒙古包头014032

运用Flexsim,建立了扭杆热处理前后生产线工艺流程仿真模型,通过对现行的作业内容、工时和作业人员等数据进行仿真测试,得到了产线生产能力、设备利用率。通过分析给出了优化建议,生产线建设决策者可根据优化建议综合考虑后对生产线布... 详细信息

运用Flexsim,建立了扭杆热处理前后生产线工艺流程仿真模型,通过对现行的作业内容、工时和作业人员等数据进行仿真测试,得到了产线生产能力、设备利用率。通过分析给出了优化建议,生产线建设决策者可根据优化建议综合考虑后对生产线布局及工艺流程进行优化,以达到提高生产线产量及设备利用率的目的。论文所用的研究方法为扭杆生产企业提供了借鉴,具有一定的工程应用价值。

关键词：扭杆生产线工艺流程建模和仿真 Flexsim

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基于Flexsim的翻转起模机仿真实现方法研究

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新技术新工艺 2018年第8期 72-75页

作者：郝慧慧马涛班永华赵富贾乐跃特种车辆及其传动系统智能制造国家重点实验室内蒙古包头014032

对某铸造生产线中的重要设备——翻转起模机仿真建模的实现方法,及在生产线仿真软件Flexsim中铸造设备动作方式的直接实现方法等问题进行了研究。通过分析翻转起模机的动作流程,借助Flexsim软件的动画编辑器功能及模型库中实体的固有属... 详细信息

对某铸造生产线中的重要设备——翻转起模机仿真建模的实现方法,及在生产线仿真软件Flexsim中铸造设备动作方式的直接实现方法等问题进行了研究。通过分析翻转起模机的动作流程,借助Flexsim软件的动画编辑器功能及模型库中实体的固有属性,编写程序,二次开发了翻转起模机的实体模型,达到了预期仿真效果。仿真效果逼真,为保证整个生产线仿真项目的准确度起到了关键作用,同时可为其他仿真工作者提供参考。

关键词：铸造生产线翻转起模机 Flexsim 建模仿真二次开发

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