取芯軟袋翻襯提拉過程的有限元動態(tài)仿真.pdf

1、取芯軟袋內(nèi)翻過程是一個影響因素非常復(fù)雜的非線性變形過程，僅依靠人們的實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)或簡化的解析研究，是很難滿足工藝設(shè)計(jì)的需要。同時也很難了解取芯軟袋的具體受力情況，而且采用實(shí)驗(yàn)研究的方法難以多次再現(xiàn)取芯軟袋翻襯過程各種因素影響的規(guī)律，實(shí)驗(yàn)結(jié)果僅限于某一品種或某一條件，因此不具備普遍性。在翻襯提拉過程中，取芯軟袋在保持芯管端部的變形行為受很多因素影響，諸如取芯軟袋的材料參數(shù)、厚度、軟袋外套長度、保持芯管端部的半徑和保持芯管的內(nèi)徑等，其變形行為十

2、分復(fù)雜。為了實(shí)現(xiàn)安全提芯，取芯軟袋需要保證不發(fā)生自鎖和破壞。
　　本文以取芯軟袋為研究對象，應(yīng)用宏觀均質(zhì)、各向異性等效原理建立取芯軟袋的模型，對取芯軟袋在保持芯管上的翻襯提拉過程進(jìn)行解析分析和動態(tài)模擬。同時也采用有限元法對取芯軟袋在保持芯管外壁上的提拉過程進(jìn)行了動態(tài)模擬，具體內(nèi)容如下：
　　1.根據(jù)取芯軟袋翻襯提拉的運(yùn)動運(yùn)用類似歐拉原理分析取芯軟袋與保持芯管外壁的受力情況，以及取芯軟袋在保持芯管外壁內(nèi)翻過程的受力情況，建立能

3、夠反映取芯軟袋翻襯提拉過程的力學(xué)模型，并研究取芯軟袋的受力情況與其外套長度的關(guān)系。結(jié)果表明取芯軟袋受到的應(yīng)力隨著外套長度的減小而減小。
　　2.根據(jù)取芯原理對取芯軟袋在保持芯管上翻襯提拉的過程進(jìn)行適當(dāng)簡化，并合理建立取芯軟袋翻襯提拉過程的有限元模型，同時測得相應(yīng)的材料參數(shù)，采用各向異性本構(gòu)模型和大變形殼單元，對取芯軟袋的翻襯提拉過程進(jìn)行動態(tài)模擬，并實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。結(jié)果表明取芯軟袋在保持芯管端部出現(xiàn)應(yīng)力最大值，并隨著外套長度的減小而減小，

4、且有限元模擬結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較吻合。
　　3.基于取芯軟袋的材料本構(gòu)模型，采用有限元方法對取芯軟袋的提拉過程進(jìn)行動態(tài)模擬，并實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。結(jié)果表明取芯軟袋受牽拉的頭端出現(xiàn)應(yīng)力最大值，且有限元模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符。
　　4.分別研究并分析了取芯軟袋的主泊松比、厚度、保持芯管的壁厚和內(nèi)徑對取芯軟袋翻襯提拉過程的影響。結(jié)果表明不同主泊松比對取芯軟袋的變形和應(yīng)力分布規(guī)律影響較小;取芯軟袋的厚度對其受力情況有較大的影響。保持芯管的壁厚為