柴油发动机凸轮轴用钢16MnCr5淬火过程数值模拟

基于ANSYS软件,建立了16MnCr5钢试件的三维有限元模型,并对一次淬火过程的温度场进行数值模拟,得到不同时间的温度分布云图.由于组织转变主要是由相变引起的,所以对组织场的模拟是以奥氏体开始转变为马氏体的温度Ms=687K开始模拟.在冷却过程中,马氏体首先在试件外表面形成,而后逐渐向心部扩展,最后形成约1.5%为贝氏体和残余奥氏体,98.5%为马氏体.由传统理论计算公式得到奥氏体转变为马氏体的终了温度Mf=453K,而数值模拟结果为Mf=423K.可见,数值模拟结果和传统公式计算出的Mf点基本一致,证明了数值模拟的正确性.     

预硬塑胶模具钢端部淬火工艺有限元模拟

介绍了对淬火工艺组织场进行计算的数学模型 ,用Scheil叠加方法解决了TTT曲线中孕育率、虚拟时间、扩散型相变量的计算 ,利用杠杆定律及铁碳相图解决了P2 0钢的先共析铁素体的计算 .编写了淬火工艺温度场、组织场模拟软件 ,利用模拟软件对P2 0塑胶模具钢的端部淬火试验进行了模拟 ,根据模拟结果分析了相变潜热对试样不同部分的冷却曲线及组织转变量的影响     

淬火过程数值模拟技术研究

淬火过程是温度场、组织场和应力场相互作用的复杂过程,介绍了淬火过程数值模拟的进展、内容、方法,展望了淬火过程数值模拟的发展趋势.     

26Cr2Ni4MoV钢淬火过程的三场耦合数值模拟

为定量分析大型锻件淬火加工过程中工艺参数的影响，应用非线性有限元，建立了淬火过程数值模拟的三场耦合模型，模型考虑了温度场、应力场、组织场及其耦合关系；热膨胀、塑性功生热、变温相变、相变潜热、应力诱导相变和相变膨胀及相变塑性等的效应，模拟了由锻件金属材料26Cr2Ni4MoV制成的空心圆筒工件在不同尺寸和工艺下的淬火过程，计算得到的冷却曲线及残余应力分布与实验结果一致，数值实验表明只有考虑应力诱导相变和相变塑性的作用，才能得到合理准确的结果。     

预硬塑胶模具钢端部淬火工艺有限元模拟

介绍了对淬火工艺组织场进行计算的数学模型，用Scheil叠加方法解决了TTT曲线中孕育旱、虚拟时间、扩散型相变量的计算，利用杠杆定律及铁碳相图解决了P20钢的先共析铁素体的计算，编写了淬火工艺温度场、组织场模拟软件，利用模拟软件对P20塑胶模具钢的端部淬火试验进行了模拟，根据模拟结果分析了相变潜热对试样不同部分的冷却曲线及组织转变量的影响。     

基于三场耦合的轮毂轴承淬火残余应力场建模

汽车轮毂轴承淬火冷却过程, 轴承套圈内部温度、组织和应力在短时间内发生了剧烈变化, 对 于变化过程中温度、组织、应力的定量分析, 可借助有限元软件ABAQUS 进行.采用顺序耦合热应 力法, 先进行非线性热传导分析, 求出淬火过程各阶段的瞬态温度场、组织场.然后根据求得的瞬态 温度场, 进行淬火过程的热力耦合分析, 求解淬火冷却后的应力场分布.在分析过程中, 充分考虑了 相变潜热对温度场和相变场的影响.为了验证模拟结果, 采用X 射线应力测定仪测量了轴承外表 面特殊点的残余奥氏体含量和残余应力值, 把模拟值和试验结果进行比较, 发现模拟值和测量结果 比较吻合.     

淬火过程有限元模拟技术的研究现状及其关键技术

淬火是一个温度、应力、相变相互影响的高度非线性问题 .根据淬火过程的特点 ,结合有限元技术 ,介绍了用于淬火过程模拟的温度场求解技术、组织转变量的计算方法、应力应变场的计算方法及相变塑性等 ,给出了淬火过程中弹塑性系数的计算方法 ,并指出了未来淬火模拟的几个重点研究方向 .     

高速动车组制动盘瞬态温度场及热应力场分析

应用三维设计软件pro/e建立了符合300 km/h高速动车组实际尺寸的制动盘模型,通过pro/e与ANSYS之间的接口将模型导入ANSYS软件平台,建立了紧急制动工况下高速动车组制动盘的热-结构耦合计算模型.并充分考虑了制动盘材料参数随温度变化的影响以及制动盘与闸片之间的热流耦合的影响,应用ANSYS软件强大的非线性多物理场处理功能,得出了制动盘温度场和应力场的分布规律.制动盘在t=66 s时达到最高温度815℃,t=90 s时达到最大应力760 MPa.     

某空调办公室不同气流组织形式的模拟分析

以数值传热学和计算流体力学为基础,利用GAMBIT软件建立了三种典型气流组织形式(A同侧上送下回、B异侧上送下回、C顶送侧回、)的物理模型.运用FLUENT软件对室内气流组织进行了三维数值模拟并分析比较了三种气流组织下室内温度场,速度场的数值模拟结果.结果显示:A模型的热舒适感优于B、C模型.     

淬火过程有限元模拟技术的研究现状及其关键技术

淬火是一个温度、应力、相变相互影响的高度非线性问题．根据淬火过程的特点，结合有限元技术，介绍了用于淬火过程模拟的温度场求解技术、组织转变量的计算方法、应力应变场的计算方法及相变塑性等，给出了淬火过程中弹塑性系数的计算方法，并指出了未来淬火模拟的几个重点研究方向。     

高强度硼钢淬火界面热交换系数的实验与模拟

通过测量硼钢B1500HS淬火过程中板料和模具的温度变化曲线,结合有限元分析及反传热模型获得淬火过程中板料与模具间的界面热交换系数(IHTC)与温度的关系。结果表明:板料温度从770℃下降到200℃,IHTC的变化范围在1970~3960 W/(m2·K)之间。随着板料温度的降低,IHTC随之降低,但由于材料在410℃时发生奥氏体向马氏体的转变,相变潜热的释放导致IHTC不连续的现象发生。与以距离模具形面下方1mm处作为淬火介质的环境温度相比,以模具形面处作为淬火介质的环境温度得到的IHTC分布规律同前者基本一致,但IHTC的数值较高。     

客车盘式制动器温度场仿真分析

以某客车配套制动器为研究对象,首先应用Catia软件建立相应的制动盘三维模型,然后用HyperMesh软件对制动盘进行网格划分,最后用Abaqus软件对其进行热结构直接耦合分析。讨论了热流密度和对流散热系数的计算方法,比较了单次和多次连续制动的温度场云图,分析了不同工况下制动盘摩擦表面最高温度的变化规律。结果表明:单次制动时,制动盘的温度在轴向有一个较大的梯度变化,周向上分布均匀,最高温度达258.6℃;多次连续制动后,摩擦表面温度场周向差异逐渐减小,制动盘温度场的分布逐渐趋于轴对称分布;制动过程中,制动盘的最高温度随客车载重和初速度的增加而增加。研究结果可为制动盘的工况选择、制动盘破坏预防等提供参考。     

基于ANSYS的异种材料堆焊温度场动态模拟

针对大多数堆焊温度场的数值模拟都是应用于同种材料的现状,对异种材料的堆焊温度场进行了研究.建立适当的有限元模型,对异种材料堆焊过程中温度场的瞬态变化进行了动态模拟.利用三维有限元网格划分技术,对工件进行网格划分,并采用网格自适应技术对焊缝金属的网格进行自动加密与生成,为缩短焊接过程数值模拟创造了条件.在此基础上,利用ANSYS软件的APDL语言编写程序,实现施加移动焊接热源,得到了异种材料温度场的分布规律.计算结果与焊接温度测试结果很接近,表明该计算方法能够准确地计算焊接温度场,是一种实用的工程计算方法.     

7A04铝合金锥形壳体三维淬火残余应力场的建模

为了建立7A04铝合金锥形壳体三维淬火残余应力场的预测模型,采用ABAQUS 6.5有限元软件模拟了7A04铝合金锥形壳体的淬火过程.首先,基于随温度变化的材料物性参数以及材料表面与淬火介质的换热系数,进行了淬火过程的非线性热传导分析;其次,根据已求得的瞬态温度场,进行淬火过程的热力耦合分析;最后,采用X射线应力方法测定了锥形壳体表面若干点的残余应力,其测定结果与模拟数值比较吻合.笔者的研究对于分析锥形壳体内部残余应力对尺寸不稳定性的影响具有重要意义.     

埋地热油管道周围温度场数值模拟

建立了埋地热油管道周围土壤温度场的物理模型,并用ANSYS软件对管道周围的温度场进行数值模拟.通过和实验结果对比表明,该方法能准确地计算管道周围温度场的分布,同时也能求解出管道周围中任意点在整个运行周期中的温度变化情况.     

0Cr18Ni9不锈钢焊接温度场的数值仿真

基于有限元软件SYSWELD对不锈钢0Cr18Ni9平板TIG焊的温度场进行三维动态模拟,得出了瞬态温度场分布图和特征点的热循环曲线,同时也得出了焊缝上任一点的温度变化与相变的关系.与文献资料比较表明,所建立的数值模拟仿真模型可以较好的模拟焊接温度场,为研究焊接过程中的应力应变和减少焊接应力与变形提供了参考依据.     

含湿多孔介质对流干燥的不可逆热力学模型

采用不可逆热力学理论和方法,建立了对流干燥条件下,含湿多孔介质内部传热传质过程的数学模型,并采用ANSYS数值模拟软件进行了数值模拟。通过同已有实验结果的比较,验证了模型的准确性。该模型形式较为简单,考虑了多孔介质内部进行热湿迁移时温度场、浓度场和速度场三者的交叉耦合效应,对改进干燥工艺具有一定的实用价值。     

7A52铝合金双丝MIG焊接温度场及残余应力场数值模拟

运用大型有限元模拟分析软件ABAQUS,采用双丝MIG焊接方法,对7A52超硬铝合金的平板对接接头温度场和残余应力场进行数值模拟。模型选用三维实体单元,考虑了材料物理性能随温度变化的影响,借助Fortran语言添加DFLUX用户子程序完成热源模型的添加过程,利用单元“生死”及“追踪”模拟焊接过程。得出了三维温度场及残余应力场云图,并对数值模拟结果进行分析。     

基于ANSYS的汽车制动盘温度场仿真分析

以热分析理论为基础,使用有限元软件ANSYS建立乘用车普遍使用的通风式制动盘模型。在此基础上,模拟分析了紧急制动和持续制动工况下制动盘的瞬态温度场分布,得到了制动盘外部及其内部散热筋板的温度场、温度变化分布以及内外温度梯度的变化,为制动器的设计提供了较好的理论基础,也为判断制动器是否失效提供了依据。     

重轨淬火风冷温度场的模拟

以60kg/m重轨和喷风头作为研究对象,通过有限元软件Fluent,对重轨轨端的风冷过程进行数值模拟。将实测换热系数曲线用最小二乘法进行拟合,得到不同温度下的重轨换热系数,模拟出重轨在风冷过程中的温度场。模拟结果与相关试验结果吻合良好,表明整个模拟结果是准确的。生产中可以通过此方法来对喷风头的尺寸参数进行研究并预测重轨的淬火组织,以便更好地指导工艺改进和现场生产。