焊接凝固裂纹温度场数值模拟的后处理系统

在已完成的焊接凝固裂纹数值模拟工作的基础上,作者设计了一个凝固裂纹数值模拟系统。文中主要介绍其中的温度场数值模拟后处理系统。该系统以ADINT软件为基础,利用Visual Basic6．0作为主要编程语言,借助数学软件MATLAB5．3及Matrix VB矩阵运算函数库建立了温度场数值模拟后处理系统,实现了温度场的三维、等高线、横截面、纵截面和循环线的显示功能。通过方便的位置和时间步设置,实现了任意位置和时刻温度场的计算结果处理和显示。     

不锈钢焊接凝固裂纹应力应变场数值模拟模型的建立

依据焊接过程的特点,本文把焊接构件分成熔池液相区,固液共存区和固相区三个区域,为了建立焊接凝固裂纹驱动力数值模拟模型,本文详细分析了这三个区域的力学行为,在实测了液态金属的凝固速率和固液态金属的加载卸载响应曲线的基础上着重研究了熔池的变形、固液共存区金属的流变性能和凝固收缩对熔池尾部应力,应变演变过程的影响。最后,采用单元死活的方法解决了熔池的变形问题,采用热、弹、塑性力学方法处理了固相区的应力,     

不锈钢焊接凝固裂纹应力应变场数值模拟结构分析

对不锈钢凝固裂纹的驱动力邓熔池尾部应变场进行了模拟。首先,通过单元再生方案,消除了焊接构件中熔池有对熔池尾部应力应变场的影响。其次,通过加大材料的线膨胀系数,２了凝固收缩对熔池尾部应力就变场的影响,最终得到了各种条件下的焊接应力－应变场。引外,本文将机械庆变随时间变化绵关系曲线处理成机械应变随温度变化的关系曲线,从而获得了凝固裂纹驱动力,为凝固裂纹驱动力,为凝固裂纹的预测奠定了基础。     

不锈钢焊接温度场的三维数值模拟

分别详细分析了焊接热源的三种计算模型即高斯热源模型、双椭圆高斯热源模型及双椭球热源模型的数学表达式与物理特点。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时间创造了条件。在此基础上又对其中两种焊接热源模型所建立的温度场进行了计算，得到了不锈钢SUS310材料温度场的分布规律，研究了各种参数对温度场分布的影响，并与工艺试验结果进行了比较，提出了适合三维有限元分析的最佳焊接热源模型。     

不锈钢焊接凝固裂纹应力应变场数值模拟结果分析

对不锈钢凝固裂纹的驱动力即熔池尾部应变场进行了模拟.首先,通过单元再生方案,消除了焊接构件中熔池变形对熔池尾部应力应变场的影响.其次,通过加大材料的线膨胀系数,考虑了凝固收缩对熔池尾部应力应变场的影响,最终得到了各种条件下的焊接应力 -应变场.此外,本文将机械应变随时间变化的关系曲线处理成机械应变随温度变化的关系曲线,从而获得了凝固裂纹驱动力,为凝固裂纹的预测奠定了基础.     

焊接凝固裂纹数值模拟的研究及其进展

焊接凝固裂纹的产生与否取决于两个方面的因素,材料凝固裂纹阻力和凝固裂纹驱动力,凝固裂纹阻力可以通过试验方法来获得,而凝固裂纹驱动力主要采用有限元计算方法得到.对焊接凝固裂纹的形成机理、凝固裂纹驱动力曲线和焊接凝固裂纹阻力曲线的试验测量方法的数值模拟,以及防止凝固裂纹方法的数值模拟过程都进行了总结及展望.     

铸件凝固过程温度场的数值模拟

本文在讨论不稳定热交换过程机理的基础上，给出了热传导微分方程及其有限元解，从而建立了铸件凝固过程温度场的数学模型，并对相关问题进行讨论。最后通过缩孔和缩松缺陷的预测对数值模拟的结果进行了例证。     

内燃机铸件凝固过程温度场数值模拟

介绍了采用凝固数值模拟技术对柴油发动机缸体铸件进行的凝固过程温度场数值模拟.结果表明,数值模拟计算结果与实际生产情况基本一致.对于企业如何利用计算机凝固模拟技术来改进和优化铸造工艺,提高铸件产品质量,缩短新产品试制周期,降低生产成本,提高企业经济效益,具有一定的现实意义和理论指导意义.     

双相不锈钢堆焊温度场数值模拟

采用有限元方法对2209双相不锈钢堆焊温度场进行了模拟,分析了道间冷却时间、焊接电流、电压及焊接速度对温度场的影响。结果表明,多层多道堆焊时,在道间留足够的冷却时间,可以降低各焊道的峰值温度和高温停留时间,降低后续焊道焊接时导致的温度升高,有利于保持堆焊层的相平衡;后续焊道堆焊时,会导致前面相邻焊道靠近后续焊道侧出现较高温度升高,对前面相邻焊道中心及更远处没有显著影响;多层堆焊时,后一层焊道焊接时,会导致前面一层对应焊道产生较高温升;焊接热输入增加,导致堆焊焊道峰值温度升高、高温区范围扩大,而且对前一道焊道造成的温升增大。     

大型铸件凝固过程的温度场数值模拟

以有限元软件ANSYS为计算平台,建立了某机床电机座大型铸件的三维有限元模型.通过对机床铸件铸造凝固过程进行三维瞬态温度场数值模拟,得出了铸造凝固过程中温度场的变化规律.模拟结果与实际情况吻合很好.     

Numerical simulation of temperature fields for weld metal solidification cracking in stainless steels

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锻造用钢锭凝固过程温度场数值模拟及其应用

在分析锻造用钢锭凝固过程特点的基础上,建立起钢锭铸造凝固的二维非稳态温度场计算数学模型,并编制程序。计算结果反映了钢锭铸造凝固过程中温度场分布。利用该程序,可以对钢液在相似结构钢锭模中的凝固温度场进行预测和评价,也可以通过对比来优化钢锭模设计。     

熔体凝固速度场的ANSYS数值模拟

用ANSYS有限元软件对脉冲磁场作用下，LY12铝合金凝固过程中的速度场作了数值模拟，模拟结果和实验现象相吻合，通过数值模拟发展，用数值模拟方法不仅可以初步了解凝固过程中熔体的运动状态，而且还可以了解凝固组织细化和产生缺陷的原因，是一个值得注意的研究方向，因此有较大的实用价值。     

包铜钢线液固相反向凝固过程的数值模拟

以液固相反向凝固法生产的包铜钢线为研究对象，利用有限差分法分析了铜在钢线芯体上的漫覆过程；得出了特定工艺条件下铜层包覆比的理论变化规律。实验表明，在铜层重熔之前，模拟结果和实验结论基本吻合。这对预测某一实验条件下铜覆层厚度具有重要指导意义。     

空心钢锭凝固过程温度场模拟与缩孔、疏松预测

对空心钢锭凝固过程的温度场进行了有限元分析。讨论了芯部传热系数、耐火材料工对厚终凝固位置、内筒壁最高温度及缩孔疏松的影响,并研究了耐火材料典型部位的温度随凝固时间的变化。通过凝固过程的温度场的模拟分析,对空心钢锭缩孔、缩松进行了预测,提出了工艺改进措施。     

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 本文通过使用宏观观察、金相分析、断口分析和电子背散射衍射（EBSD)等分析手段对高频焊管焊后弯管开裂的原因进行了分析。结果表明焊缝区域晶粒内部多边形化的亚晶是导致汽车排气管焊缝区域韧性下降、硬度升高的原因,最后在弯管成型时,焊缝处受到拉应力导致开裂。从焊缝处的发现的晶粒内存在的大量多边形化的亚晶的现象推断出出现问题的工艺段,通过改进,消除了弯管成型开裂的情况。     

Numerical simulation of temperature fields for weld metal solidification cracking in stainless steels Supported by the National Exploration Proposal

This paper has analyzed the influences of the he at input of the welding arc, the latent heat of solidification, the fluid flow of liquid metal on the heat conductivity pertaining to the welding solidification crack of stainless steels. As a result, two dimensional heat conduction models with the prescribed heat flux moving along the weld have been developed that can simulate welding arc, convection and radiation heat loss from top and bottom surfaces of the workpiece. Finally, the f inite element model was used to analyze and calculate the temperature fields.     

中空钢控冷温度场的数值模拟

考虑中空钢冷却环境和钢的相变热力学影响，建立中空钢控冷过程中的温度场预测数学模型。采用数值法求解其模型，实现对中空钢控冷温度场的数值模拟。以42CrMo钢为例，对空冷和风冷方式下有无相变潜热的两种情况进行模拟计算，与实验结果对比分析，结果表明本文采用的温度场数值模拟方法是行之有效的．并为进一步预测材料的组织和性能奠定了基础。