薄壁壳体件装夹变形机理有限元分析与控制

第32卷第8期2011年8月

兵工学报ACTA ARMAMENTARII

Vol．32No．8Aug．

2011

薄壁壳体件装夹变形机理有限元分析与控制

王军1，2，耿世民2，张辽远1，吕玉山

（1．沈阳理工大学机械工程学院，辽宁沈阳110159；2．沈阳建筑大学交通与机械工程学院，辽宁沈阳110168）

摘要：针对薄壁壳体件刚性较差，对表面平面度要求较高，而制造过程中极易产生装夹变形的

难题，本文以典型的铝合金航空材料构件为例，采用有限元分析方法，对装夹过程中的薄壁壳体件装夹方案进行了优选，主要模拟了在集中载荷与均布载荷作用下，装夹位置、装夹顺序及加载方式对薄壁壳体零件产生变形的影响，结果表明夹紧力分步施加为较优方案，可以有效控制薄壁壳体零件变形，进而提高平面度。在相同装夹顺序、加载方式下，施加均布载荷优于施加集中载荷，并对均布载荷时采用垫铁的厚度进行了优化。

关键词：机械制造工艺与设备；薄壁壳体件；装夹方案；有限元模拟；集中载荷；均布载荷

中图分类号：TG75文献标志码：A 文章编号：1000-

1093（2011）08-1008-06Finite Element Analysis and Control of Clamping Deformation

Mechanism of Thin-wall Shell Workpiece

WANG Jun 1，2

，GENG Shi-min 2，ZHANG Liao-yuan 1，LV Yu-shan 1

（1．School of Mechanical Engineering ，Shenyang Ligong University ，Shenyang 110159，Liaoning ，China ；2．School of Traffic and Mechanical Engineering ，Shenyang Jianzhu University ，Shenyang 110168，Liaoning ，China ）

Abstract ：The thin-wall shell workpiece with insufficient rigidity is liable to deform during the machining process ，and the requirement of its planeness is very strict．The paper took a typical aeronautical alumi-num-alloy for example．The finite element models were established to simulate the effect of locating points ，clamping sequence and loading mode on the deformation of thin-wall shell part by the action of in-tensive load and even load．The result shows that the clamping forces are preferably applied step by step so that the deformation of thin-wall shell part can be effectively controlled and the planeness is further im-proved．In the same clamping sequence and loading mode ，the uniform load is better than the concentrat-ed load．The thickness of pad was optimized for uniform loading．

Key words ：machinofature technique and equipment ；thin-wall shell workpiece ；clamping scheme ；fi-nite element model ；intensive load ；uniform load

收稿日期：2010－05－24

基金项目：辽宁省计划项目（2008402018）

作者简介：王军（1956—），男，教授，博士。E-

mail ：wj@mail．sylu．edu．cn 0引言

薄壁壳体件作为典型的薄壁零件，因其特有的

高强度、重量轻等特点，越来越多的应用到军用产品中，但其结构复杂，相对刚度较低，加工时对平面度的要求较高，在加工过程中常因受到切削力、夹紧力

以及残余应力、切削热等多种因素的影响产生加工

变形，甚至报废［1］

。

目前对于薄壁件研究较多，西北工业大学和南昌航空工业学院对框类薄壁件的装夹机理进行了分

析，建立了装夹方案的数学模型［2］

，吴玉光等提出了基于实例模型的工件夹紧点自动确定方法和夹具

第8期薄壁壳体件装夹变形机理有限元分析与控制

信息表示方法

［3］

，浙江大学对框类薄壁零件的装夹

优化进行了大量研究，得出改变装夹位置等控制加工变形的有益理论

［4］

。国外的许多专家与技术人

员对薄壁零件变形问题也进行了大量研究。Ratchev 等建立了刀具/工件变形耦合效应的柔性预测方法

［5］

，Deng 等研究了满足动态装夹稳定性的最

小夹紧力确定方法，建立了动态装夹模型［6］

，Kaya

等采用遗传算法对装夹布局进行了优化［7］

，Wang

等对筒类薄壁件装夹变形进行研究，提出了一种参

数化有限元仿真系统

［8］

。但针对薄壁壳体件的研

究较少，

并多以集中载荷作为夹紧力来研究。薄壁壳体件在加工过程中控制其变形的措施较多，

如改变毛坯的热处理状态、控制局部进给量、修正刀具路径以及改善装夹方案，其中装夹方案的优选是很重要的一项。

本文利用有限元法针对一薄壁壳体零件各种装夹方案的夹紧力位置、夹紧顺序及加载方式进行分析，并对各种装夹方案引起的弹性变形进行比对，最终得到一种较优的装夹方案。

图1装配图的有限元模型

Fig．1

Finite element model of assembly

1有限元模型的建立

本文采用ANSYS11.0有限元软件建立有限元

模型，对不同装夹方案的装夹效果进行分析。工件材料为7075T651铝合金，弹性模量E 与泊松比μ分别为70GPa 和0.3，整体尺寸为420mm ?132mm ?19mm ，壳面壁厚2mm ，中腔处有镂空圆，采用3个面进行定位，此方法满足装夹约束要求

［4］

。夹紧

件的圆柱半径为4.5mm ，

A 面侧壁厚为7mm ，

B 面侧壁厚为17mm ，夹紧点的力分布情况：

C 1 C 6为200N ，C 7 C 8为300N．整体有限元模型如图1所示，其中对平面度要求的面为整个壳体表面S ，所用单元为Solid45的实体单元。

2集中载荷作用分析

分析装夹的位置、装夹顺序及加载方式对夹紧

变形的影响，装夹位置的分析是通过改变夹紧点C 1 C 8的位置分布，不同的夹紧位置进行组合产生不同效果的装夹方案，装夹顺序的分析是通过改变夹紧

位置C 1 C 6和C 7、

C 8上夹紧力作用的先后顺序来实现的，

加载方式是以一步加载或多步加载实现的。2.1装夹位置的分析与控制

装夹位置的模拟采用6种方案，记为：A 1 A 6，6种方案中改变C 1 C 8的位置。前提是C 1 C 3、C 4 C 6各为一组，组内间距均为60mm ，C 1 C 8的夹紧力是同时一步加载的。图2是夹紧位置坐标图，另外假定在采用这6种方案加工的过程中，由铣削力引起的变形在精度要求范围内。方案中夹紧位置

的坐标见表1，

由有限元分析软件得到各种方案的变形效果如图3，表2是各种方案引起的弹性位移

的比较

。

图2

夹紧位置坐标图

Fig．2

The picture of coordinates of clamps

由表2可以得出，在6种方案中，最优的是方案

A 2，最差的是方案A 6，方案A 2的C 3、C 4间距最大为120mm ，C 7、C 8的间距也是最大为92mm ，而方案A 6的C 3、C 4间距最小为95mm ，C 7、C 8的间距也是最小为30mm ，说明增大装夹位置间距可以有效控制装夹变形。

2.2装夹顺序的分析与控制

方案A 2的前提是各夹紧位置的夹紧力同时施加，而夹紧力的施加顺序对工件的装夹变形也是有影响的，需要对夹紧力施加顺序做进一步分析。确立方案B 1、B 2，其中B 1是先在刚性较小的面上C 1 C 6位置施加200N 的夹紧力，再在刚性较大的面上C 7、C 8位置施加300N 的夹紧力，B 2是先在刚性较大的面上C 7、C 8位置施加300N 的夹紧力，再在刚性较小的面上C 1 C 6位置施加200N 的夹紧力。通过有

限元软件模拟分析得到的变形效果如图4所示，表3对各种方案引起的弹性位移进行了比较，由表3

001

兵工学报

第32卷

可以得出，在方案B 1、B 2中，较优的方案为B 2，也就

是在装夹过程中，先在刚性较大的面上施加夹紧力，

可以有效控制因装夹引起的变形

。

图3各种方案变形图

Fig．3

The result pictures of all plans

表1

夹紧位置的坐标

Tab．1

Coordinates of clamps

夹紧点方案

A 1

A 2

A 3

A 4

A 5

A 6

C 1（30，0，9.5）（30，0，9.5）（30，0，9.5）（43，0，9.5）（43，0，9.5）（43，0，9.5）C 2（90，0，9.5）（90，0，9.5）（90，0，9.5）（103，0，9.5）（103，0，9.5）（103，0，9.5）C 3（150，0，9.5）（150，0，9.5）（150，0，9.5）（163，0，9.5）（163，0，9.5）（163，0，9.5）C 4（270，0，9.5）（270，0，9.5）（270，0，9.5）（258，0，9.5）（258，0，9.5）（258，0，9.5）C 5（330，0，9.5）（330，0，9.5）（330，0，9.5）（318，0，9.5）（318，0，9.5）（318，0，9.5）C 6（390，0，9.5）（390，0，9.5）（390，0，9.5）（378，0，9.5）（378，0，9.5）（378，0，9.5）C 7（420，40，9.5）（420，20，9.5）（420，51，9.5）（420，40，9.5）（420，20，9.5）（420，51，9.5）C 8

（420，92，9.5）

（420，112，9.5）

（420，81，9.5）

（420，92，9.5）

（420，112，9.5）

（420，81，9.5）

101

第8期薄壁壳体件装夹变形机理有限元分析与控制

表2各种方案引起的工件弹性位移量比较

Tab．2Comparison of displacement results from all schemes

方案

A1A2A3A4A5A6

最大位移量0.09820.09480.12340.12770.13990.2213最小位移量0.05780.05890.03310.03380.01970.0587

表3各种方案引起的工件弹性位移量比较Tab．3Comparison of displacement results from all schemes

mm u

方案

B1B2最大位移量0.07610.0457

最小位移量0.01220.037

图4装夹顺序对变形影响图

Fig．4The result pictures of clamping sequences

2.3加载方式的分析与控制

通过对加载方式的改变，分析不同加载方式对

工件弹性变形的影响，方案B

的前提是各夹紧位置

的夹紧力是一步施加的，在方案A

的基础上，改变

其加载方式得到方案D

如表4，方案D

为

夹紧位置的夹紧力分为二步施加，表5是对

各种方案引起的弹性位移进行了比较，由表5可以

得出，在方案D

中，较优的方案为D

和D

，且

和D

的作用效果相同，较差的方案为D

和D

，与

一步加载的较优方案B

比对，还是方案D

、D

较

优，也就是说明在装夹过程中，夹紧力先作用在刚性

好的面上再进行分步施加的方案较优，同时也验证

了方案B

．

表4改变加载方式形成的方案

Tab．4The schemes of changing clamping way

加载步

方案

D1D2D3D4D5

一步

一子步C1－C6C7－C8C1－C6C7－C8

C1－C8

二子步C7－C8C1－C6C1－C6C7－C8

二步

一子步C1－C6C7－C8C7－C8C1－C6

C1－C8

二子步C7－C8C1－C6C7－C8C1－C6

经过以上3个方面的模拟与分析，可知D

和D

是最佳方案。

表5各种方案引起的工件弹性位移量比较

Tab．5Comparison of displacement results from all schemes

方案

D1D2D3D4D5

最大位移量0.03800.02290.03800.02290.0603

最小位移量0.00060.01890.00060.01890.00164

3均布载荷作用分析

在上述分析研究的基础上在夹紧件与工件之间

加一定厚度的垫铁，使工件表面受到均布载荷的作

用，A面垫铁长为400mm，宽为19mm，B面垫铁长

为100mm宽为19mm。并按上面方法研究在均布

载荷作用下，夹紧顺序和加载方式对工件变形产生

的影响。夹紧力分布情况：C

为200N，C

为300N．则作用在A面的均布载荷为0.1579MPa，

B面的均布载荷为0.3158MPa．

3.1装夹顺序的分析与控制

确立方案E

、E

，其中E

是均布载荷在A、B

面同时施加，E

是先在刚性较好的B面施加，后在A

面施加，E

是先在刚性较小的A面施加，后在B面

施加。通过有限元软件分析得出，在方案E

、E

中，较优的方案为E

，也就是在加载过程中，先在刚

性较大的面上施加均布载荷，可以有效控制因装夹

1101

兵工学报第32卷

引起的变形，同时也比集中载荷在相同夹紧顺序下

的方案B

优很多。

3.2加载方式的分析与控制

通过对加载方式的改变，分析不同加载方式对

工件弹性变形的影响，方案E

的前提是各夹紧位置

的均布载荷是一步施加的，改变其加载方式得到方

案F，方案F为A、B面均布载荷均为二步施加，先在

刚性好的B面施加，再在刚性小的A面施加。通过

有限元软件模拟分析得到的方案F最大变形值为

0.013mm，优于方案E

，同时也比集中载荷在相同

加载方式下的方案D

2、D

优很多。

3.3两面均布载荷施加比例对变形影响

作用在A、B面的均布载荷值施加比例对工件的变形也是有影响的，研究的前提是先在B面加载，后在A面加载。通过固定一个面的均布载荷值不变，改变另一个面的值，通过改变夹紧力来改变均

布载荷形成方案。方案H

1、H

、H

为C

夹紧力

为200N时C

7、C

的夹紧力分别为300N、150N、130

N，这样A、B面均布载荷的比值分别为小于1，等于

1和大于1。方案G

1、G

、G

为C

、C

夹紧力为300

N时C

1 C

的夹紧力分别为200N、400N、420N，这

样A、B面均布载荷比值分别小于1，等于1和大于1．通过有限元软件模拟分析得到各种方案引起的

弹性变形如表6，由表6可以得出方案H

1、H

、H

的

变形一样，得出在A面均布载荷不变时，改变B面

的均布载荷对变形无明显影响。而G

3的变形大于

，G

的变形大于G

，说明在B面均载不变时，工件变形随A面的均布载荷的增大而增大。

表6各种方案引起的工件弹性位移量比较

Tab．6Comparison of displacement results from all schemes

方案

H1H2H3G1G2G3

最大位移量0.02590.02590.02590.02590.05180.0544

最小位移量0.01290.01290.01290.01290.02570.0270

3.4优化垫铁的厚度

工件表面受到的均布载荷是通过在夹紧件与工件之间加垫铁实现的，而合理选用垫铁的厚度成为

关键，当作用在C

上的集中载荷位置如表7时，进行垫铁厚度的优化，通过有限元软件对不同厚

度垫铁进行模拟分析，并从中选优得出A、B面垫铁

厚度为38mm时可以将作用在垫铁上的集中载荷

转化为作用在工件表面的均布载荷，此厚度为合理

厚度。

垫铁厚度选取的影响因素主要有夹紧力和夹紧力间距，通过有限元分析得出垫铁厚度随夹紧力的

增大而增厚，在夹紧力一定且夹紧力间距为垫铁长

度一半时，选用的垫铁厚度最薄。

通过对在集中载荷与均布载荷作用下，装夹顺序与加载方式对变形影响的模拟与对比，可知先在刚性

较大的面，分步施加均布载荷的方案F为最佳方案。表7各夹紧点位置坐标

Tab．7Coordinates of clamps mm

夹紧点C1C2C3C4C5C6C7C8

位置（30，0，9.5）（90，0，9.5）（150，0，9.5）（270，0，9.5）（330，0，9.5）（390，0，9.5）（420，40，9.5）（420，92，9.5）

4仿真结果与实验验证

4.1仿真结果

采用装夹方案F后可得到工件各处的位移值，分别取工件壳体面X向上靠两边及中间的3条线，每隔30mm选取线上一节点，通过3条线上各选取节点处的位移值，绘制出下面的仿真变形折线图5．4.2实验验证

实验加工条件：选用3齿Φ20立铣刀，主轴转速3500r/min，粗加工进给速度为1200mm/min，精加工进给速度为900mm/min，铣削深度为17mm，工件内拐角处用Φ8的立铣刀清角加工，铣削中采用冷却液进行冷却，

由于本工件是多腔体的薄壁壳

图5仿真变形折线图

Fig．5Simulation deformation line charts

体件，所以铣削时采用小进给量、多腔体奇偶顺序、

2101

第8期薄壁壳体件装夹变形机理有限元分析与控制内环分层铣削的工艺方法，目的尽量减小由切削力产生的工件加工变形。精度要求为最大变形在0.05mm 以内，采用方案F 进行装夹，同样按仿真的方法选取3条线，测量加工后零件在这3条线上对于节点位置的变形值，绘制出实验变形折线图

6．

图6

实验变形折线图

Fig．6

Experimental deformation line charts

通过与仿真变形折线图比对，可以看出装夹变

形与加工实验后的变形趋势相近，

这是由于装夹是影响工件变形的一个重要因素，工件变形还受切削

力等诸多因素的影响，且实验结果最大变形为0.048mm ，平面度满足精度要求，证明此装夹方法可以有效控制工件变形。

5结论

本文利用有限元法分析了在集中载荷与均布载荷作用下，装夹位置、装夹顺序及加载方式对薄壁壳体零件产生变形的影响，研究结果表明

1）在集中载荷作用下，增大装夹位置间距，先在刚性较好的表面夹紧，夹紧力分步施加为较优方案。

2）在相同装夹位置、装夹顺序、加载方式下，施加均布载荷优于施加集中载荷。

3）针对本文研究的薄壁壳体件，当夹紧力一定且夹紧力间距为垫铁长度一半时，选用的垫铁厚度最薄，并能将作用在垫铁上的集中载荷转化为工件上的均布载荷。

通过实验验证分步施加均布载荷的方法有效控

制了薄壁壳体零件的变形，满足平面度要求，此方法对类似形状薄壁零件的装夹具有理论指导价值与工程实践意义。

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变形缝施工工艺

变形缝施工工艺一、屋面变形缝施工工艺标准 1 材料准备：基层处理剂、防水卷材、密封材料等。 2 施工机具：喷灯、腻刀、铁锹、灰斗及防烫伤的皮手套、工作鞋等有关施工机具。 3 施工工艺流程：基层表面清理、修整→喷涂基层处理剂→变形缝内填填充材料→附加层防水层→变形缝顶部加扣盖板→清理与检查修理 3.1 基层表面清理、修整：检查基层质量是否符合要求，并加以清扫，出现缺陷应及时加以修补。 3.2 喷涂基层处理剂：在已干燥的檐口的基层上喷涂处理剂，以便卷材与基层粘结牢固。 3.3 变形缝内填填充材料：变形缝内应填充聚苯乙烯泡沫塑料。 3.4 附加层：变形两侧交角处应粘铺1至2层卷材附加层。 3.5 做防水层： 3.5.1 等高变形缝类型中，卷材应满粘铺至墙顶，然后上部用卷材覆盖，覆盖的卷材与防水曾层粘牢，中间应尽量向缝中下垂，并在其上放置聚苯乙烯泡沫棒，再在其上覆盖一层卷材，两端下垂并与防水层粘牢。 3.5.2 高低跨变形缝中，首先低跨的防水卷材应铺至低跨墙顶，然后再在其上覆盖一层卷材封盖，其一端与铺至铺至墙顶的防水卷材粘牢，另一端用压条钉压在高跨墙体凹槽内，用密封材料封固，中间应尽量下垂在缝中。 3.6 变形缝顶端加口盖板： 3.6.1 等高变形缝类型中，变形缝顶部加扣混凝土盖板或金属盖板； 3.6.2 高低跨变形缝类型中，在高跨墙体凹槽上部钉压金属合成高分子盖板，端头由密封材料密封。 3.7 清理与检查修理:对已完工的天沟、檐沟防水卷材进行检查，对不符合要求的部位进行修整，并同时将杂物清理干净二、外墙变形缝处理 1.根据施工现场柱与墙、墙与墙、柱与柱间不同结构间及伸缩缝的平面或转角方式，按照图集要求的计尺寸、用0.6 厚不锈钢分别压型各类折形如设计。 2.清除伸缩缝内杂物直至干净以及清除伸缩缝两边墙或柱保证聚苯板和不锈钢固定牢固。 3.切割聚苯板，从上不到下粘贴于缝内直至牢固，保证不掉落不偏移。 4.根据设计尺寸用吊线锤吊线弹出不锈钢边线以便控制。

薄壁零件装夹变形原因及控制

薄壁零件装夹变形原因及控制精密薄壁零件是目前制造业发展的一个重要方向,薄壁零件的装夹是其生产制造中的一个重要环节,但由于工艺不合理,对薄壁零件认识不够等因素造成的装夹变形时有发生。该文分析了薄壁零件装夹变形的产生原因,并提出了一些控制对策。薄壁零件,装夹变形,原因,对策薄壁零件的加工变形,一直是机械加工制造业的一个难题,很多国内外学者都对薄壁零件的加工变形问题进行了分析了研究,使得薄壁零件的加工技术有了一定的突破。实际工作中,要想通过合理的对策解决薄壁零件的加工变形问题,就要首先认清产生变形的原因。 1.薄壁零件装夹变形的成因及区分薄壁零件出现变形有很多的原因,在设计零件的过程中,不仅要考虑零件设计结构的工艺性,还要提高零件结构的刚性,防止在加工中出现变形,尽可能保证零件结构对称、薄壁厚度均匀,选择毛坯时,最好选择没有内应力的原材料。在制造系统中,零件加工变形的主要因素有, 工件的装夹条件。由于薄壁零件的刚性比较差,加工时不恰当的选择央紧力与支承力的作用点,导致附加应力,夹、 1 压的弹性变形会一定程度上影响零件表面的尺寸精度和形状、位置精度,导致变形。加工残余应力。在零件加工过程中,由于刀具对已加工面的挤压、刀具前刀面与切屑、后刀面与已加工表面之间的摩擦等综合作用,导致零件表层内部出现新的加工残余应力。由于不稳定的残余应力的存在,一旦零件受到外力作用,零件就会在外力与残余应力的作用下产生局部塑性变形,重新分配截面内的应力,去除外力作用

后,零件就会受到内部残余应力的作用出现变形。这种由于切削过程中残余应力的重新分布,造成的零件的变形,会严重影响加工质量。切削力和切削热、切削振动。为了避免被加工材料产生弹性变形、塑性变形以及刀具与切屑和工件之间的摩擦,切削过程会产生切削力和切削热,在两者作用下,很容易导致零件振动和变形,进而影响零件的质量。另外,造成零件变形的影响因素还有机床、工装的刚度,切削刀具及其角度、切削参数和零件冷却散热情况等。其中造成零件变形的主要因素是切削力、夹紧力以及残余应力。 2.控制零件变形的工艺措施由于零件的整体刚性在加工薄壁零件过程中随着零件壁厚逐渐减小,零件的刚性也会降低,进而导致加工零件的变形增大。因而,在对零件进行切削过程中,最大程度地利用零件的未加工部分,支撑正在切削部分,保证切削时处在最 2 佳刚性状态。如,腔内有腹板的腔体类零件,在加工过程中,铣刀以螺旋线方式从毛坯中间位置下刀进而降低垂直分力对腹板的压力,从深度方向铣到尺寸,再从中间扩张到四周至侧壁。如果内腔深度很大,根据上面的方法进行多层加工。这种方式能够尽可能的降低切削变形,减少了由于零件刚性的降低而出现的切削振动现象。采用辅助支撑。在加工薄壁结构的腔类零件过程中,控制零件的变形就要首先解决由于装夹力造成的变形。因而,可利用腔内加膜胎(橡胶膜胎或硬膜胎)的方式来增加零件的刚性,避免零件在加工过程中出现变形,另外,还可以采用填充法石蜡、低熔点合金等工艺方法,来增加零件的支撑,从而减小变形、提高零件的精度。设计工艺加强筋,提高刚性。对于薄壁零件来说,为了减少变形,可以增加零件的工艺筋条,从而达到加强刚性的目的,这是工艺设计中避免变形的提高刚性常用的手段之一。如在加工长槽过程中,在圆支管右端上下二槽口留3mm加强筋,进行消除

顺层岩质边坡变形破坏规律的分析

顺层岩质边坡变形破坏规律的分析解联库1,杨小聪1,杨天鸿2,唐春安2,郭利杰1 (11北京矿冶研究总院,北京 100044; 21东北大学资源与土木工程学院,沈阳 110004) 摘要:使用RFPA 边坡版有限元分析程序分析含软弱结构面的顺层岩质边坡的变形破坏情况。结果表明,边坡的破坏主要是沿滑动面附近的软弱结构面萌生并扩展,含多组软弱结构面的顺层岩质边坡下沉曲线具有呈阶梯式变化的特征。这对在安全位置监测边坡位移变化从而了解整个边坡的变形破坏有积极意义。关键词:采矿工程;顺层边坡;RFPA 边坡版;软弱结构面;阶梯式变化中图分类号:TD85416 文献标识码:A 文章编号:1001-0211(2007)02-0075-05 收稿日期:2006-11-24 基金项目:三峡大学防灾减灾实验室开放基金资助项目 (2002ZS03) 作者简介:解联库(1972-),男,陕西兴平市人,工程师,硕士,主要从事边坡稳定性分析及采矿工程等方面的研究。岩体经过漫长地质演化作用,在其内部形成大量断层、节理、层理等地质弱面。这些地质弱面对岩质边坡的变形破坏以及边坡的稳定起着明显地控制作用[1-4] 。由于结构面是控制岩石变形、破坏的主要因素,因此,在岩质边坡稳定性分析中,准确考虑结构面的影响是十分重要的。因为岩体本身结构的复杂性,其软弱结构面分布十分复杂,但大多都具有一定的规律性。其往往是成组分布,多组交叉。在评价结构面对边坡变形及边坡稳定性的影响时,要特别注意结构面的产出状态与边坡面的相互关系。冯君等[5-6] 采用多层结构模型,对影响顺层岩质边坡稳定性的部分因素进行了分析,给出了顺层边坡的定义。张菊明等[7] 从动力学角度对层状岩体边坡的稳定性进行研究,丰富了边坡稳定性研究的内容。郑颖人等 [8] 利用有限元强度折减法对节理岩质边坡进行稳定性分析,为节理岩质边坡稳定分析开辟了新的路径。刘小丽等 [9] 采用机动位移法和能量系数对含多个柔软夹层的岩体边坡的稳定性进行评价,并用极限平衡法验证该方法的可行性,为边坡稳定分析提供了一种新的便捷、有效方法。利用能够分析岩石破坏过程的RFPA 边坡版有限元程序,对顺层岩质边坡的变形破坏及稳定性进行分析。通过对含软弱结构面的顺层岩质边坡变形破坏进行分析,发现边坡的破坏主要是沿滑动面附近软弱结构面进行的,得到了一些新颖的和有意义的结论。 1 RFPA 边坡版分析程序简介所用的RFPA 边坡版是可以分析岩质边坡变形破坏过程的有限元强度折减程序。其可以考虑岩石材料的非均匀性,首先把岩石离散成适当尺度的细观基元,按照给定的Weibull 统计分布函数对这些基元的力学性质进行赋值,这些细观基元可以借助有限元法来计算其受载条件下的位移和应力,破坏准则选用摩尔-库仑准则和最大拉应力准则,可以考虑岩石材料的剪切破坏和拉伸破坏[10]。RFPA 边坡版分析程序采用有限元强度折减法,就是在弹塑性有限元计算中将岩土体强度参数逐渐降低直到其产生破坏,程序可以自动根据其弹塑性计算结果得到边坡的动态破坏过程及自动搜索破坏时滑动面。 RFPA 边坡版中稳定性系数的定义和传统的弹塑性有限元边坡稳定性系数的定义在本质上是一致的,不同之处在于传统的弹塑性有限元法破坏准则采用摩尔-库仑屈服准则,只考虑了材料的剪切破坏,而RFPA 边坡版中考虑了材料的非均匀性,破坏准则选用摩尔-库仑准则和最大拉应力准则,可以考虑材料的剪切破坏和拉伸破坏,可以动态模拟岩体的渐进破坏过程,使得RFPA 边坡版在岩石材料破坏机理的分析上更为全面。 RFPA 边坡版中基元在理想单轴受力状态下满足的剪切损伤与拉伸损伤本构关系如图1所示,图1中:f c 0-基元的单轴抗压强度;E c 0-基元的最大压缩主应力达到其单轴抗压强度时对应的最大压缩第59卷第2期 2007年5月有色金属Nonferrous M etals Vol 159,No 12 M ay 2007

变形缝施工工艺

变形缝施工工艺变形缝是伸缩缝、沉降缝和防震缝的总称。建筑物在外界因素作用下常会产生变形，导致开裂甚至破坏。变形缝是针对这种情况而预留的构造缝。变形缝施工工艺情况： 1、在安装建筑变形缝装置之前应认真检验变形缝槽口是否符合产品要求，多余部分应凿去，缺损部分应修补，过深过宽部分需直筋加固，确保槽口的平直度和坚固性。 2、楼地面变形缝装置应满足本图集构造详图的要求，如不能满足应做凹槽或基台，并与钢筋混凝土主体结构用膨胀螺栓固定。使用M6的膨胀螺栓埋入最小深度为40mm，使用M8的膨胀螺栓埋入最小深度为50mm。 3、安装时以变形缝中心为基点，根据所选型号，按图集要求向两侧放样，定出固定铝合金基座的位置。用同样的方法确定膨胀螺栓的位置，间距符合安装图纸要求。 4、按实际要求安装阻火带。 5、再缝隙连侧基层及止水带两边用专用基层胶黏剂涂刷，将止水带平铺贴再混凝土基层上并用相应工具压实。止水带固定后两侧与混凝土结合部位不得有气泡或开口现象。 6、将铝合金基座放入槽口，调整好设计标高，使纵坡，横坡与装饰面保持一致，用膨胀螺栓固定铝合金基座。

7、将滑杆按设计间距布置，初步固定。 8、盖上面板，用螺栓固定。安装完毕后，变形缝装置表面盖板应与地坪纵坡、横坡保持一致。 9、根据需要嵌入橡胶条、大理石或其他材料。 10、个别接缝处应注入填缝胶并刮平。 11、屋顶缝应特别注意接缝处理。特殊节点及配件由厂家专门加工。详见屋面变形缝平接示意。 12、按节点图处理两种不同型号变形装置。详见屋面变形缝与外墙连接构造。变形缝施工注意事项： 1.伸缩缝安装前首先检查伸缩缝开槽宽度与伸缩装置的间隙是否符合温差要求。间隙中是否清理干净，待检查验收合格后安装。 2.为防止安装过程伸缩缝装置产生的变形，保证伸缩装置与两侧路面的平顺，采用”吊缝固定法”，即采用长3米，25#工字钢垂直于槽放置，间距1米，用∩钢筋在工字钢上将伸缩缝吊起同工字钢靠紧固定，用仪器检查平整度、顺直度合格后予以焊接。这样即可控制焊接时伸缩装置的变形，又可保证伸缩装置安装的整体质量。 3.在止水胶带下填塞苯板的方法，不能很好的保证浇筑槽内砼时两梁的间隙及严密性，而影响施工质量，为此采用在安装前伸缩缝钢梁前端根据锚固槽深度，焊上2毫米铁挡板，两板内再填苯板支撑的方法,用以保证这一环节的施工质量。

某滑坡的变形和破坏机理分析研究

某滑坡的变形和破坏机理分析研究介绍了某滑坡的特征，分析了滑坡区区域工程地质和水文地质特征，对该滑坡体的变形和破坏机理进行了研究和分析。分析表明：人为活动和地形地貌是滑坡发生变形破坏的主要因素，降雨诱发、岩层产状等因素是造成滑坡发生滑动和进一步破坏的诱发因素。标签：滑坡变形破坏诱发因素 1概述塔山滑坡位于广东省开平市长沙区平岗村塔山开元塔底。由于建设工程的需要，在塔山的东南侧进行采石，采用放炮等土石法，致使塔山南侧岩石大量开采形成陡崖，并使周边岩土体产生裂缝，之后由于人为因素和自然因素的影响，塔山南侧裂缝逐渐扩大，至90年代，开始形成滑坡。1999～2001年，在修建塔山公园公路时对山体坡脚进行开挖，在公路北侧形成高约10～17m，坡度约35～45°的高陡边坡，滑坡距公路最近的平岗村居民区约22m，山坡坡脚距公路最近仅2m左右。2004年和2005年雨季，由于连降暴雨，滑坡有活动下滑的趋势，滑坡体前缘公路路面隆起，最高处隆起约40cm，隆起部分面积约有20～30m2，公路北侧排水沟产生变形歪斜，部分已经破坏，水沟上方在雨水后有地下水浸出，形成间歇性下降泉，平岗村内部分房屋墙面产生裂痕，进出塔山公园的公路曾数次被塔山山坡上崩塌的土体破坏。 2滑坡变形形态特征 X 根据实地踏勘，除滑坡体后壁出现较大裂缝外，滑坡周界及滑坡体底部也有约13处裂缝，现将裂缝走向一致的裂缝分为一组，共五组裂缝（表1）。 3滑坡体的工程地质与水文地质特征塔山滑坡滑坡体主要由第四系坡积土层、风化残积土层、侏罗系中上统百足山群、全风化、强风化、少量中风化基岩组成（见图1）。滑坡体中上部为残积土层，主要由粉土、粉质粘性土组成，呈可塑状或松散状，含较多的碎石和砂、砾石，透水性较好；风化残积土层主要由粉质粘性土，含少量碎石和砂砾石组成，局部夹有全风化、强风化岩，其透水性较差；基岩主要为全风化、强风化泥质粉砂岩，含少量强、中风化岩块，其透水性较好；滑床基本处在中—微风化泥质粉砂岩、粉砂质泥岩中，岩石呈中厚层状，岩质坚硬，局部裂隙发育，透水性好。滑坡区地下水主要为第四系冲积土层、残坡积土层中的孔隙水和基岩裂隙水，地下水补给来源主要为大气降水的渗入补给和相邻含水层之间的侧向补给。

浅谈薄壁环形件变形控制

浅谈薄壁环形件变形控制薄壁零件的变形控制一直以来都是一个难题，在质量和效率之间更是难于取舍。文章主要介绍了一些简易的变形控制的方法。标签：薄壁；变形；控制实际加工中应结合具体条件选择不同的控制方法。简单易实现的主要有优化加工刀具、优化工艺方案、进给量局部优化、优化切削参数、优化装夹方案等，下面就从以下几方面介绍薄壁零件的变形控制。 1 变形控制对加工工艺的要求 1.1 粗加工、精加工分开对加工精度要求较高的薄壁类零件，应分开粗加工、半精加工、精加工进行。粗、半精、精加工分开，可避免因粗加工引起的各种变形，包括粗加工时，压紧力引起的弹性变形、切削热引起的热变形以及粗加工后由于内应力重新分布而引起的变形。其目的是为了保证零件的精度及稳定性。另外，粗、精加工分开，机床设备也可得到合理的使用，即粗加工设备充分发挥其效率，精加工设备可长期保持机床的精度。 1.2 增加时效去应力工序内应力是引起零件变形的主要因素，为防止零件变形，除应严格地按照材料进行热处理，使零件具有较好的组织外，在粗、精加工之间，增加一道时效去应力工序，以最大限度地消除零件内部的应力。通常采用热时效和自然时效的方法。这两种方式却都存在弊端：自然时效周期需要达到半年或两年，周期过长；热时效费用高，耗能高，炉温控制难度大，零件易氧化，且易因受热不均导致裂纹，并在冷却过程中产生新的应力。振动时效是以金属零件固有频率，利用一受控振动能量对工件进行处理，使工件产生应变，达到消除零件残余应力的目的。 1.3 利用零件的整体刚性加工薄壁零件随着零件壁厚的减小，其刚性降低，加工变形增大。因此，在切削过程中，尽可能地利用零件的未加工部分，作为正在切削部分的支撑，使切削过程处在刚性较佳的状态。下面举几个例子，如：铣“U”型槽时可以考虑先铣类似成“口”型，最后在把“口”上的横梁铣掉，该方法能有效地降低切削变形及其影响，降低了由于刚性降低而可能发生的切削振动。如：车加工薄壁时，可在有余量刚性较好时，先将内侧及内槽等加工到位，再加压盖加工外侧等多种灵活利用零件整体刚性的方法。 2 采用辅助支撑装夹方式增强工艺系统刚性

无梁楼盖倒塌事故原因及破坏机理分析

一“直冲”破坏 1从外行的角度谈谈子弹射击玻璃的破坏现象，当高速子弹射到四边嵌固的平板玻璃上，在冲击波与子弹冲量作用下，玻璃将被直穿出一个孔，此可称为“直冲”，这大概是冲击波速远大于玻璃的应力波速度而造成上述的所谓“直冲”破坏；当一位大力士用尖头锤击玻璃，在猛烈的敲击下，玻璃将会产生钉锤下的小孔及其沿小孔周边呈局部的放射状的裂缝，这样的破坏现象很类似我们钢筋混凝土板发生的受冲切承载力破坏，故可称之为“冲切”；如果对该平板玻璃施加一个居中的集中荷载，按静力加荷方式直至玻璃破坏，此时会发现平板玻璃的跨厚比较大的情况下，会出现类似数条大裂缝而迅即脆性破坏，这属玻璃特性，但在此拟其为呈平板结构的受弯状破坏，或者此拟为钢筋混凝土平板呈双向板塑性铰线似的破坏。 2对金属板产生“直冲”破坏的典型例子是：冲床冲孔，其孔必然是垂直的。 3发生“直冲”破坏的条件是：被“直冲”破坏的板类部件本身要具备足够的刚性和整体承载力，才能实现局部的“直冲”破坏；局部的“直冲”承载力将会受到周边结构部位的约束，其“直冲”能力将会有较大提高，这里可能会涉及双向或三向的强度问题。 4对钢筋混凝土板进行“直冲”的试验研究，据我的估计是极少的，在六十余载从事钢筋混凝土研究中，甚少见到这方面的论文可供参照。我个人曾在下放到预制构件厂工作时，模拟杯口基础底板冲切试验，但发现破坏均呈“冲切”的喇叭口状，如下列图示；对于素混凝土板进行“直冲”试验，按我的想象，可按下列图示来做：（a）素混凝土“冲切”试验（b）素混凝土“直冲”试验素混凝土板试验从上述两种破坏图示意中可知，两种试验的承载力值必定是：实际冲切锥呈喇叭状破坏面上主要靠混凝土抗拉强度来抵抗破坏面上的主拉应力（概念表述，并不准确）；而在“直冲”试验中，“直冲柱体”受到周边混凝土块体的约束，沿破坏面上的压剪强度会有较大提高。因此，不能简单地看到柱头顶穿楼板呈“直冲柱体”状的破坏面，就认为是“直冲”破坏。二“直剪”破坏

变形缝施工合同

合同编号：工程－[2012] 第号变形缝制作安装承包协议书项目名称：变形缝制作安装施工协议委托方（甲方）：受托方（乙方）：签订时间：年月日签订地点：

变形缝制作安装协议书甲方：（以下简称甲方）乙方（以下简称乙方）依照《中华人民共和国合同法》、《中华人民共和国建筑法》、《国务院建筑工程管理条例》及其他建筑法律法规，为了明确承包内容和经济结算，保证工程质量和进度，落实安全生产和安全事故责任，经甲乙双方协商订立以下条款。一、工程概况 1、工程名称： 2、工程地点： 3、工程内容：住宅外墙变形缝、地下室变形缝、屋面变形缝等制作安装。 4、计算方式：结算按现场实际施工部位分类收方结算二、承包单价、内容及工期 1、承包方式及单价：包工包料。住宅外墙变形缝材料为1.2厚喷塑铝皮，颜色需与相交处外墙面砖颜色一致，单价55元/米；地下室变形缝、室内变形缝等材料采用0.8厚铝皮、屋面变形缝材料同外墙变形缝材料，单价为33元/米。屋面外露变形缝位置45°连接角处必须采用焊接连接。 2、综合单价包括了变形缝制作和安装，包括原材料的采购、加工制作、运输、现场协调、现场安装、现场配合验收、抢工措施、检验试验、辅料、材料二次搬运、劳动保护用品、完成此项工序需要的其他工具及机械等，因质量问题引起的维修和更换、成品保护以及竣工验收的清洁卫生工作、乙方的利润、政策性文件的规定等合同明示或暗示的所有一切风险、责任和义务的费用。 3、乙方包工、包料、包工期、包质量、包安全、包验收等直至竣工验收交付施工

以及维保。 4、、按甲方要求工期进行施工：组织好承担此项工作的工人，合理安排各工序交叉作业，按甲方的施工进度完成承包工程交付验收，约定工期为天，凡推迟一天，罚款1000元。三、付款方式 1、此项工序安装完成，并工程通过工程竣工验收合格后支付至工程结算总款的95%；剩余5%作为质量保证金，质保期满后一次性无息支付（质保期一年）。甲方付款时乙方提供相应金额的正式发票。 2、甲方按有关程序并根据乙方提供真实的工资表为其代付民工工资，工资表需乙方施工工人本人签字按手印领取工资（严禁冒名签章），超过部分乙方承包人自筹解决，且乙方承包人自觉完善相应的财务手续。否则，乙方（下属人员）收款人签字盖手印后财务账目自动生效，乙方承包人不得持任何异议。四、质量与验收 1、乙方采购的材料规格、质量等应符合国家标准、设计图纸和本合同要求，品牌、产地应与甲方合同约定的相符，若不相符，甲方及委托的监理公司有权不予验收。由于材料设备质量问题造成的损失和产生的费用由乙方承担，工期不顺延。 2、各种材料的技术等级、光泽度、外观质量应符合设计图纸、甲方要求及国家现行行业标准优等品要求。材料外观发生变化不符合验收标准的由乙方自行处理至达到验收标准，并承担由此原因给甲方造成的损失。五、双方的权利及义务： 5．1甲方的权利及义务： 5.1.1指派为甲方工地代表，并和监理公司、乙方共同负责监督检查工程质量、进度、隐蔽工程的验收，负责协调现场各施工单位之间的协作与配合工作。

零件装夹变形分析与解决措施

零件装夹变形分析与解决措施零件变形主要表现在装夹变形；切削力、切削热使零件产生变形；加工方法和技巧不当使零件产生变形；材料应力释放零件原因导致的变形等。如果在生产过程中工件产生变形，那么肯定就会影响工件的形位精度，尺寸精度以及表面粗糙度，所以提高易变形零件加工质量和加工效率的关键就是装夹方法以及车削，铣削时的加工方法和技巧。标签：装夹方法；刀具选择；切削用量 1 为什么会产生零件装夹变形我们在加工生产中会遇到各种各样的问题，譬如在加工薄壁易变型零件时，就必须根据其不同的特点，找出薄弱环节，选用不同的工艺方法和夹紧方法来保证加工要求。很多时候我们要具体问题具体分析，找到切实可行的办法来应对遇到的实际问题。 1.1 工件装夹不当为什么会产生变形？在我们生产实际操作中，如果我们采用三爪卡盘夹紧薄壁外圆，就会由于夹紧面积过小，夹紧力不均匀分布，那么拆卸以后，被卡爪夹紧部分就可能因弹性变形而涨大，最终导致零件出现多角形变化。 1.2 相对位置调整时候偏差，产生壁厚不均的现象经过多年的工作实践，我发现由于夹具、刀具，工件和机床主轴旋转中心的位置调整相对不准确，导致工件几何形状变化和壁厚不均匀现象。我们遇见很多薄壁零件对于均匀性要求非常高，但对其尺寸精度要求却不高这种现象。此时工件如果采用常规刚性定位，就会误差非常大，壁的厚度很容易超差。这样工件在装夹过程中，假设我们没有根据实际特性，也就是工件刚度较低（薄壁件），或者不注意夹紧力的方向和施力点，那么支撑点和压紧点不能够重合就形成力矩效应，最终会引起零件变形。 1.3 为什么要强调零件壁厚差重要性有一部分薄壁零件对均匀性要求非常高，而对其尺寸精度要求却不高。这种工件和彩刚性定位，就会误差很大，壁厚非常容易超差。在装夹过程中的工件，假设刚度较低（薄壁件）或者夹紧力方向，施力点选择不恰当，支撑点与压紧点不重合必然形成力矩效应将会引起零件变形。 1.4 选用什么样的刀具至关重要我们选择什么样的刀具，会直接影响零件精度以及表面粗糙度。比如我们在

典型薄壁盘类零件的工艺方案及数控加工过程

典型薄壁盘类零件的工艺方案及数控加工过程 2008-10-13 来源：中国机床商务网近年来，随着数控技术的发展，性能良好的加工中心设备使许多零件的加工更为方便。利用这些设备如何能高效地加工出更为优质的零件，已成为企业关心的问题。本文以典型薄壁盘类零件为例，基于近年应用起来的高速加工制造技术的优势，利用工厂现有的数控设备，积极探索出加工该类零件的较好的工艺方案及数控加工过程。 1.数控加工的工艺分析（1）零件的结构特点该零件材料为硬铝LY12，其切削性能良好，属于典型的薄壁盘类结构，外形尺寸较大，周边及内部筋的厚度仅为2mm，型腔深度为27mm。该零件在加工过程中如果工艺方案或加工参数设置不当，极易变形，造成尺寸超差，零件结构如图1所示。

（2）工艺分析该零件毛坯选用棒料，采用粗加工、精加工的工艺方案，具体工艺流程如下：毛坯→粗车→粗铣→时效→精车→精铣。粗车：分别在外圆及端面预留1.5mm精加工余量，并预钻中心孔。粗铣：分别在型腔侧面及底面预留余量1.5mm，并在φ12mm孔位处预钻工艺孔。时效：去除材料及加工应力。精车：精车端面、外圆并镗工艺孔φ6mm，要求一次装夹完成，以便保证同轴度，为后序加工打好基础。

精铣：保证零件的最终要求，是本文论述的重点。 ①粗铣型腔粗加工主要是去除大余量，并为后序精加工打好基础，所以加工型腔时，选择低成本的普通数控铣床加工。该工序要求按所示零件结构图加工出内形轮廓，圆弧拐角为R5mm，所留精加工余量均匀，为1.5mm。而且本道工序还需要在φ12mm孔位处预先加工精加工所需的定位孔。 ②精铣型腔高速加工技术是近年应用起来的制造技术。在高速切削加工中，由于切削力小，可减小零件的加工变形，比较适合于薄壁件，而且切屑在较短时间内被切除，绝大部分切削热被切屑带走，工件的热变形小，有利于保证零件的尺寸、形状精度；高速加工可以获得较高的表面质量，加工周期也大大缩短，所以结合该类薄壁盘类零件的特点，精加工型腔时选用高速加工。 ③定位孔的加工该零件精加工选用中心孔φ6mm及φ12mm孔作为定位孔，所以精加工型腔前必须先将其加工到位。中心孔φ6mm在车工精车外圆 φ301.5mm时将其镗削为φ6H8；φ12mm孔由数控铣床钻、铰至φ12H8。（3）精加工型腔时零件的定位与装夹为了使工件在机床上能迅速、正确装夹，而且在加工一批工件时不必逐个找正，所以此次加工采用一面两销的定位方式。以零件上已经存在的φ6mm及φ12mm孔作为定位孔，做简易工装，该工装采用一个圆柱销和一个扁形销作为定位元件。由于该零件属于薄壁件，容易变形，在夹紧工件时，压板应压在工件刚性较好的部位，分布尽可能均匀，以保证夹紧的可靠性，而且夹紧力的大小应适当，以防破坏工件的定位或使工件产生不允许的变形。其具体定位与装夹示意图见图2。此装夹方式完全符合加工中心的特点，一次装夹可以完成型腔及所有孔的加工。

变形缝安装施工方案

变形缝安装施工方案（一）适用范围（二）施工准备 1、技术准备（1）测量定位：任何部位无论何种形式的变形缝均必须首先依据统一测定的轴线控制线和建筑标高+50cm线，测定变形缝位置控制线，并弹线于墙、地、面上。（2）深化设计：根据各部位测量定位后，墙柱、楼地面结构预留变形缝偏差情况与实际尺寸进行深化设计，绘制节点详图和组拼施工图，经设计审批后方可提出加工订货与施工。（3）翻样提供各种类型、规格尺寸、数量加工订货计划。（4）熟悉图纸，写好技术交底。（5）组织材料（加工订货半成品）进场后的质量验收工作。 2、机具准备 ? 14mm中击钻、电焊机、手枪钻、切割机、活动扳手、套筒扳手、2m靠尺、线坠、手锤。 3、施工条件准备（1）依据深化设计图要求的几何尺寸和测量定位的控制线，修整现场结构偏差。（2）搭设脚手架（亦可制作移动式架子）。（3）电源接到位。（三）主要施工方法 1. 室内金属墙面变形缝施工工艺要点（1）根据相应位置的调平板确定膨胀螺栓的位置，用中击钻打孔。（2）在孔位中安放膨胀螺栓；（3）安装调平板；（4）校正调平板的垂直及水平后，用螺栓固定调平板；（5）安装保温层，临时固定后安装滑轨，并校正滑轨的垂直及两侧轨的间距（校核

不含外装饰铝复合板的精确间距），后用自攻螺钉将滑轨及保温层固定于调平板上。攻钉前可用小于自攻螺钉直径的钻头先钻孔，可减小攻钉难度； (6) 安装滑轨外露面的装饰铝复合板，先将滑轨粘接面用砂布打毛，用布擦净表面杂物，后涂401 粘接剂； (7) 将滑轮组穿于滑轮上； (8) 将不锈钢备板固定于滑轮组上； (9) 将不锈钢备板表面用砂布打毛后，清洁干净，后用401 粘接剂将墙面复合铝板粘接于备板上； (10) 变形缝安装完成后再进行两侧墙面铝板收口。 2. 普通吊顶变形缝 ⑴用L50X 50X 5角钢焊接三角钢架，表面涂防锈漆； (2) 将连接角码用M1 0螺栓安装于角钢架上(间距为800mm，) 调整两侧角码间距及纵向直线度； (3) 将吊顶变形缝铝板用M8螺栓安装于水平角钢上； (4) 通过连接角码调整外饰铝板的高度，直线度及变形缝的外露宽度； (5) 调整校正后每角码处用两个自攻螺钉固定； (6) 进行吊顶变形缝两侧吊顶收边，将吊顶收边料固定于变形缝铝板侧面进行吊顶收口。 3. 室内地面变形缝 (1) 根据相应位置的调平板确定膨胀螺栓位置，用冲击钻打孔； (2) 在孔位中安放膨胀螺栓； (3) 安装调平板； (4) 校正调平板的标高、水平及直线度后将调平板固定； (5) 安装保温层；. (6) 处理保温层接口，用氯化聚乙烯橡胶先将底层防水层粘接为一体，再将硅酸铝及玻璃棉填充后连接上层防水； (7) 检查保温层是否平直，接口处是否接好； (8) 安装滑轨，核准两侧滑轨上沿间距，并确定其上沿标高及直线度，后用自攻螺钉将其固定于调平板上，攻钉前可先使用小于自攻螺钉直径的钻头先钻孔，可减小攻钉难度； (9) 将滑轮组穿于滑轨中；

铝合金薄壁件加工中变形的因素分析与控制方法

铝合金薄壁件加工中变形的因素分析与控制方法一般认为，在壳体件、套筒件、环形件、盘形件、轴类件中，当零件壁厚与内径曲率半径（或轮廓尺寸）相比小于1：20时，称作为薄壁零件。这一类零件的共同特点是受力形式复杂，刚度低，加工时极易引起误差变形或工件颤振，从而降低工件的加工精度。薄壁零件因其制造难度极大，而成为国际上公认的复杂制造工艺问题。一、薄壁件加工变形因素分析薄壁件由于刚度低，去除材料率大，在加工过程中容易产生变形，对装夹工艺要求高，使加工质量难以保证。薄壁类零件在加工中引起变形的因素有很多，归纳总结有以下几个方面： 1、工件材料的影响铝合金作为薄壁件最理想的结构材料，与其他金属材料相比，具有切削加工性好的特点。但由于铝合金导热系数高、弹性模量小、屈强比大、极易产生回弹现象，大型薄壁件尤为显著。因此，在相同载荷情况下，铝合金工件产生的变形要比钢铁材料的变形大，同时铝合金材料具有硬度小、塑性大和化学反应性高等性质，在其加工中极易产积屑瘤，从而影响工件的表面质量和尺寸精度。 2、毛坯初始残余应力的影响薄壁件加工中的变形与毛坯内部的初始残余应力有直接的关系，同时由于切削热和切削力的影响，使工件和刀具相接触处的材料产生不能回弹的塑性变形。这种永久性的变形一旦受到力的作用就会产生残余应力，而在加工过程中，一旦破坏了毛坯的残余应力，工件内部为达到新的平衡状态而使应力重新分布，从而造成了工件的变形。 3、装夹方式的影响在加工中夹具对工件的夹、压而引起的变形直接影响着工件的表面精度，同时如果由于夹紧力的作用点选择不当而产生的附加应力，也将影响工件的加工精度。其次，由于夹紧力与切削力产生的耦合效应，也将引起工件残余应力的重新分布，造成工件变形。 4、切削力和切削热的影响切削力是影响薄壁件变形的一个重要因素。切削力会导致工件的回弹变形，产生不平度，当切削力达到工件材料的弹性极限会导致工件的挤压变形。在切削加工过程中，刀具与工件之间的摩擦所作的功，材料在克服弹性、塑性变形过程中所做的功绝大部分转化为加工中的切削热，从而导致工件的各部分的温度差，

变形缝安装施工方案

变形缝安装施工方案（-）适用范围（二）施工准备 1、技术准备（1）测量定位：任何部位无论何种形式的变形缝均必须首先依据统一测定的轴线控制线和建筑标高+30cm线，测定变形缝位置控制线，并弹线于墙、地、面上。（2）深化设讣：根据各部位测量定位后，墙柱、楼地面结构预留变形缝偏差情况与实际尺寸进行深化设讣，绘制节点详图和组拼施工图，经设讣审批后方可提出加工订货与施工。（3）翻样提供各种类型、规格尺寸、数量加工订货计划。（4）熟悉图纸，写好技术交底。（5）组织材料（加工订货半成品）进场后的质量验收工作。 2、机具准备 14mm冲击钻、电焊机、手枪钻、切割机、活动扳手、套筒扳手、2m靠尺、线坠、手锤。 3、施工条件准备（1）依据深化设讣图要求的儿何尺寸和测量定位的控制线，修整现场结构偏差。（2）搭设脚手架（亦可制作移动式架子）。（3）电源接到位。（三）主要施工方法 1.室内金属墙面变形缝施工工艺要点（1）根据相应位置的调平板确定膨胀螺栓的位置，用冲击钻打孔。（2）在孔位中安放膨胀螺栓；（3）安装调平板；（4）校正调平板的垂直及水平后，用螺栓固定调平板；（5）安装保温层，临时固定后安装滑轨，并校正滑轨的垂直及两侧轨的间距（校核不含外装饰铝复合板的精确间距），后用自攻螺钉将滑轨及保温层固定于调平板上。攻钉前可

用小于自攻螺钉直径的钻头先钻孔，可减小攻钉难度； (6)安装滑轨外露面的装饰铝复合板，先将滑轨粘接面用砂布打毛，用布擦净表面杂物，后涂401粘接剂； (7)将滑轮组穿于滑轮上； (8)将不锈钢备板固定于滑轮组上； (9)将不锈钢备板表面用砂布打毛后，清洁干净，后用401粘接剂将墙面复合铝板粘接于备板上； (10)变形缝安装完成后再进行两侧墙面铝板收口。 2.普通吊顶变形缝 (1)用L50X50X5角钢焊接三角钢架，表面涂防锈漆； (2)将连接角码用M10螺栓安装于角钢架上(间距为800mm),调整两侧角码间距及纵向直线度； (3)将吊顶变形缝铝板用M8螺栓安装于水平角钢上； (4)通过连接角码调整外饰铝板的高度，直线度及变形缝的外露宽度； (5)调整校正后每角码处用两个自攻螺钉固定； (6)进行吊顶变形缝两侧吊顶收边，将吊顶收边料固定于变形缝铝板侧面进行吊顶收口。 3.室内地面变形缝 (1)根据相应位置的调平板确定膨胀螺栓位置，用冲击钻打孔； (2)在孔位中安放膨胀螺栓； (3)安装调平板； (4)校正调平板的标高、水平及直线度后将调平板固定； (5)安装保温层；. (6)处理保温层接口，用氯化聚乙烯橡胶先将底层防水层粘接为一体，再将硅酸铝及玻璃棉填充后连接上层防水； (7)检查保温层是否平直，接口处是否接好； (8)安装滑轨，核准两侧滑轨上沿间距，并确定其上沿标高及直线度，后用自攻螺钉将其固定于调平板上，攻钉前可先使用小于自攻螺钉直径的钻头先钻孔，可减小攻钉难度；

薄壁零件加工及如何减少变形

薄壁零件加工及如何减少变形摘要:金属零件,尤其是薄壁零件在加工过程中由于材质本身的状态及加工过程中热应力等因素的影响,变形是不可避免的。本文就此讨论如何减少薄壁零件的加工过程中的变形。实践证明,通过选择合理的装夹方式、刀具的几何角度、切削用量、冷却液等,是完全可以减少薄壁零件在加工过程中的变形,保证零件的加工质量的。关键词:变形热应力切削用量切削液几何角度数铣 1 概述零件在加工过程中由于各种因素导致变形是无法消除的,零件在加工中变形的大小除与零件本省材质、结构有关外,也与加工中零件的装夹方式、刀具选用、切削用量及冷却也的选择等有很大的关系。材质、结构与其用途有关,有时是无法取代的。但作为工艺员在零件材料一定的情况下,我们就必须从加工中想办法。我们知道,采用正确的装夹方式、合理选用刀具、切削用量、冷却液是减少零件变形的关键之所在。其中又尤以薄壁零件变形最大,最难控制,主要原因是薄壁零件刚性差、强度弱,在加工中极易产生变形,使零件的形位误差增大,不易保证零件的加工质量。薄壁零件也因为重量轻、节约材料、结构紧凑,应用极为广泛。为此,对薄壁零件加工以及加工过程中零件的装夹,刀具的选用、切削用量、冷却液的选用等作一些探讨和分析,为今后更好的加工薄壁零件,保证零件的加工质量提供一些建议。 2 工艺分析 2.1 零件材料的组成该零件材料为ZL1,他的成分见表1 2.2零件结构分析零件总体结构比较简单,但属于薄壁类形腔零件,大部分壁厚仅有3㎜。加工中要去除大部分材料,加工中会产生大部分铣削热量,从而,导致零件产生热变形,这一点是我们制定工艺方案前必须考虑的。 2.3工艺流程的分析钳:按零件外形及内腔尺寸,单面放1.5㎜划外形、内腔线为下一道工序提供依据铣:参照钳工划线,单面留余量1.5㎜余量铣外形及内腔、铣厚度二面,本工序加工中去掉大部分材料,因此,余量放得多,保证后序加工由于变形不能保证加工

变形缝施工安装流程与技术指导

变形缝施工安装流程与技术指导一，再安装之前应认真检验槽口是否符合产品要求，多余部分应凿去，缺损部分应修补，过深过宽部分需直筋加固，确保槽口的平直度和坚固性。二，楼地面变形缝装置应满足本图集构造详图的要求，如不能满足应做凹槽或基台，并与钢筋混凝土主体结构用膨胀螺栓固定。使用M6的膨胀螺栓埋入最小深度为40mm，使用M8的膨胀螺栓埋入最小深度为50mm。三，安装时以变形缝中心为基点，根据所选型号，按图集要求向两侧放样，定出固定铝合金基座的位置。用同样的方法确定膨胀螺栓的位置，间距符合安装图纸要求。四，按实际要求安装阻火带（选配）五，再缝隙连侧基层及止水带两边用专用基层胶黏剂涂刷，将止水带平铺贴再混凝土基层上并用相应工具压实。止水带固定后两侧与混凝土结合部位不得有气泡或开口现象。六，将铝合金基座放入槽口，调整好设计标高，使纵坡，横坡与装饰面保持一致，用膨胀螺栓固定铝合金基座。七，将滑杆按设计间距布置，初步固定。八，盖上面板，用螺栓固定。安装完毕后，变形缝装置表面盖板应与地坪纵坡、横坡保持一致。九，根据需要嵌入橡胶条、大理石或其他材料。十，个别接缝处应注入填缝胶并刮平。十一，屋顶缝应特别注意接缝处理。特殊节点及配件由厂家专门加工。详见屋面变形缝平接示意十二，按节点图处理两种不同型号变形装置。详见屋面变形缝与外墙连接构造。十三，做好成品保护工作

变形缝施工安装过程概要一，安装之前应认真检验槽口是否符合产品要求，多余部分应凿去，缺损部分应修补，过深过宽部分需直筋加固，确保槽口的平直度和坚固性。二，楼地面变形缝装置应满足本图集构造详图的要求，如不能满足应做凹槽或基台，并与钢筋混凝土主体结构用膨胀螺栓固定。使用M6的膨胀螺栓埋入最小深度为40mm，使用M8的膨胀螺栓埋入最小深度为 50mm。三，安装时以变形缝中心为基点，根据所选型号，按图集要求向两侧放样，定出固定铝合金基座的位置。用同样的方法确定膨胀螺栓的位置，间距符合安装图纸要求。四，按实际要求安装阻火带（选配）五，再缝隙连侧基层及止水带两边用专用基层胶黏剂涂刷，将止水带平铺贴再混凝土基层上并用相应工具压实。止水带固定后两侧与混凝土结合部位不得有气泡或开口现象。六，将铝合金基座放入槽口，调整好设计标高，使纵坡，横坡与装饰面保持一致，用膨胀螺栓固定铝合金基座。七，将滑杆按设计间距布置，初步固定。八，盖上面板，用螺栓固定。安装完毕后，变形缝装置表面盖板应与地坪纵坡、横坡保持一致。九，根据需要嵌入橡胶条、大理石或其他材料。

浅析薄壁零件加工中变形振动分析和消振措施

薄壁零件加工中变形振动分析和消振措施摘要：车削过程中，工艺系统由于受到各种力的作用，工件和刀具之间常会发生相对振动。它不仅使加工表面产生波纹，严重恶化加工精度和表面质量。特别是最后一刀精车，当切削速度提高，常常会发生刺耳的响声，使车削无法继续加工下去。所以，在加工薄壁零件中，不仅要考虑装夹中工件受力变形的问题，还要注意解决加工中振动问题关键词：薄壁零件加工变形振动措施车削薄壁零件在加工中很容易出现问题，如果我们在加工中善于总结经验，就能在加工中找出它的共性、个性和矛盾突出点。变被动为主动。从而才能够加工出合格的产品。要想解决薄壁零件加工中出现的问题，我想从以下几个方面来加以分析。一、薄壁零件装夹分析 1、薄壁零件的加工特点薄壁零件以日益广泛地应用个工业部门生产机器零件中，车削薄壁零件的关键是变形、振动问题。工件产生变形振动的原因大多是由于切削力、夹紧力、定位误差和弹性变形。其中影响最大的是切削力和夹紧力。我们在实践过程中减小切削力和切削热主要采取方法是：合理地选择切削用量、合理地选择刀具几何角度、减小夹紧力引起的变形，主要改变和改善夹紧力对零件的作用。 2、车削薄壁零件时采用的装夹方式以上讲的薄壁零件加工特点是车削中变形和振动问题。由于薄壁零件的刚性差，车削中容易变形。所以在装夹时要考虑到夹紧力的方向和着力点。夹紧力的方向应选择在有利于减小夹紧力的部位。如薄壁零件为套类，则可将径向夹紧力改为轴向夹紧力；薄壁零件为盘类，

则可该轴向夹紧力为径向夹紧力；当薄壁零件径向和轴向刚性都很差时，保证夹紧力方向与切削力方向一致，就能使较小夹紧力起到较大夹紧力的作用。还要夹紧力着力点应落在支承点正对面和切削力部位的附近以减小变形振动。二、减小薄壁套装夹中变形的措施 1、合理确定夹紧力的大小、方向、作用点。粗、精车加工分开，当粗精车加工使用同一夹具时，粗加工余量大，切削力大。因而需要较大的夹紧力。而精车时余量小，切削力小，所需要的夹紧力也就小。 1）改变夹紧力的作用方向。也就是变径向夹紧力为轴向夹紧力。因为薄壁套轴向承载能力比径向大，在可能的情况下，尽可能是夹紧力与切削力的方向一致。这样可以减小夹紧力。 2）增大夹紧力的作用面积。当我们加工薄壁套零件完毕时，卸下来时会发现零件发生变形。这是由于三爪夹紧力作用于工件受力面积太小而导致的结果。我们可以把工件小面积上局部受力变为大面积的均匀受力。就可以大大地减小工件夹紧力变形。在实际生产过程中，小批量生产我们都采用结构简单容易制作的扇形卡爪，开缝套来增大夹紧力作用面积以减小变形。另外引起薄壁套零件在加工中除了夹紧力大小影响工件变形以为，我们还要关注在车削过程中，切削力和切削热对零件加工的影响。影响切削力大小和切削程度高低主要因素是切削用量选择和刀具几何角度选择。 3）切削用量中对切削力影响最大的是背吃刀量。对切削热影响最大的是切削速度和刀具锋利状况。因此车削薄壁套零件应减小背吃刀量和适当降低切削速度，同时应适当增大进给量。 4）车刀几何角度中对切削力影响最大的是主偏角、前角和刃倾角。增大前角使车刀锋利，排屑顺利，减小切屑与前刀面之间的摩擦，减小切削力和切削热。

边坡变形破坏的防护措施

湖南文理学院芙蓉学院2010级《土木工程地质》大作业题目：边坡变形破坏的防护措施班级：土木1006 姓名：刘文学号：10190617 日期：2012-5-2

边坡变形破坏的防护措施 1 引言公路建设是在地质体上进行的人类工程活动，在建设过程中由于忽视或未重视边坡地质体及地质环境的分析与评价常引发一系列的边坡变形或边坡滑动地质灾害等问题。例如四川省境内的高速公路及重点公路建设过程中，国道108线西昌段、成雅高速公路、318国道的二郎山隧道东、西进出口引道段、国道107线岳阳四方岭段、川藏公路等均不同程度的出现了边坡（滑坡）地质灾害或产生了边坡失稳的问题，从而严重影响了工程建设及运营的正常进行，也使得对公路边坡的加固或整治费用远高于修建道路的费用。国道108线广元南段公路通过地段大多为低山丘陵红层分布区，建设中遇到了公路路基高填深挖等一些特殊工程地质问题。由于该段路线长、跨越地质地貌单元较多，从勘察设计到施工周期短，未能全面地认识沿线的路基工程地质条件，及时地发现和解决存在的工程地质问题。沿途的路线边坡虽在路基开挖期间进行了一定程度的处理，但在工程建设过程中仍有多处边坡发生坍滑、滑动和崩落，严重影响了已通车路段的行车安全和公路正常使用，阻碍了当时正在施工路段的路面铺筑和交通工程设施等施工工程。广南段公路路线基本沿着构造线方向展布，使得路堑边坡有一侧构成顺层坡。尽管这些顺层边坡倾角很小，一般均在十余度，但在施工过程中多处发生变形或者滑动破坏不仅造成巨大的经济损失，而且延误了工期。施工中采取了一些加固措施但效果不佳，其主要原因是对工程边坡的地质条件认识不足，尚未查清边坡变形破坏的主控因素和变形破坏机制，因此治理措施具有盲目性，不能达到治理的目的或有的造成大的浪费。本文对边坡岩体工程地质特征和岩体力学条件进行充分调查分析、对缓倾角层状边坡的变形破坏机制研究和稳定性评价的基础上，提出了较为合理的边坡整治、支护方案，通过实施后的工程验证说明方案是合理有效的。 2 研究区工程地质概况 2.1 工程概况国道108线广南段公路边坡主要以侏罗系砂岩、泥质粉砂岩和泥岩为主，第四系只在近河床部位分布较普遍，而在边坡的中上部只有薄层覆盖，滑坡的形成与边坡岩体的性质有关。本文对缓倾层状边坡变形破坏的分析研究主要是以国道108线广南段K24、K28两段典型边坡为例进行讨论的。 K24滑坡位于广元市盘龙镇共和村三队嘉陵江Ⅱ级阶地以北，国道108线广南段K24+850～K25+090，滑坡地处嘉陵江冲刷岸，地势南东低北西高从滑体中部通过。从50年代至80年代曾出现过多次小范围滑坡，未造成较大的危害。1997年6月在滑坡前缘修筑高速公路，由于路基开挖、放炮震动，1998年6月滑坡整体发生蠕滑变形。1999年4月滑坡中部产生大幅度滑动解体，滑坡堆积物覆盖路基约三分之二，直接对公路建设造成危害。 K28滑坡位于广元市中区盘龙镇东南部4km，新建国道108线广南段，滑坡地处嘉陵江冲刷岸，地势南东低北西高，相对高差106m，地形坡度下缓上陡，坡面倾向嘉陵江，坡度10～25°，平台后缘是巨厚层砂岩形成的陡崖，坡度65～80°，高约25～32m，滑坡基本上为岩质顺层滑坡。