基于有限元分析钢板焊接温度场的影响因素

通过对有限元分析方法在焊接温度场中的应用进行研究,利用ANSYS软件的APDL语言以及单元“死活”技术模拟焊接的填充过程,较好的模拟焊接加热过程及整个温度场的瞬态变化并实现了参数化编程,利用有限元分析软件ANSYS对钢板焊接温度场进行动态模拟,建立高斯函数热源模型,对各项焊接参数的合理选择和优化提供有效的参考。     

基于有限元分析钢板焊接温度场的影响因素

利用ANSYS软件的APDL语言以及单元"死活"技术模拟焊接的填充过程,较好的模拟焊接加热过程及整个温度场的瞬态变化并实现了参数化编程;利用有限元分析软件ANSYS对钢板焊接温度场进行动态模拟,建立高斯函数热源模型,对各项焊接参数的合理选择和优化提供有效的参考.     

技术文摘专栏

导热油加热大型胶带硫化机热板温度场有限元分析 【摘要】：应用ANSYS有限元分析软件．以导热油为加热载体,对大型胶带硫化机热板瞬态温度场进行分析,得到热板温度场的分布状态及热板的温度随时间的变化情况。同时与蒸汽加热进行对比研究,从理论上证明了导热油加热大型胶带硫化机具有高效节能的优点．     

高频感应钎焊硬质合金刀具温度场分布规律

基于三维瞬态温度场理论模型进行高频感应钎焊硬质合金刀具三维瞬态温度场模拟分析,分别研究在快速加热、最大温度恒温加热和降温阶段的温度场分布规律。研究结果表明:在快速加热阶段,温度是由刀具感应面向内部进行传递,并且内、外层具有较大的温差;在最大温度恒温加热阶段,当感应加热到最大焊接温度690℃时,内部温度还没有达到预期的最大加热温度;在降温阶段,温度由刀具内部向外表面部传递,并且内、外层温差较大。研究结果为焊接硬质合金刀具残余热应力研究提供参考,为提高焊接式硬质合金刀具质量提供指导。     

柴油机漏电流式颗粒物传感器有限元热分析

有限元热分析为车载诊断系统(OBD)漏电流式颗粒物传感器的可靠使用提供依据。建立三维几何模型并依靠A498BPG柴油机的台架试验获得全负荷工况的尾气环境,最终利用ANSYS软件模拟该环境下传感器瞬态及稳态的温度场分布情况。模拟比较了陶瓷加热体使用与否对传感器温度场的不同影响,指出传感器陶瓷加热体需要断续加热且电缆绝缘层应该耐受300℃;模拟为传感器热应力分析提供了必要铺垫。     

Al2O3sf/LY12棒材半固态挤压工艺温度场的有限元模拟与分析

基于瞬态热传导问题有限元法的基本原理，建立了半固态挤压成形过程中瞬态轴对称温度场的有限元模型。结合工艺试验采用的数据，利用有限元软件ANSYS对挤压成形复合材料棒材连续过程的温度场进行了数值模拟，得出了反映该过程温度场分布和变化情况的云图。结合试验研究和模拟结果对其工艺规律进行了深入分析，为进一步设计优化工艺参数提供了理论依据。     

半组合式曲轴感应加热过程的数值模拟

从麦克斯韦方程组和导热微分方程出发,导出了感应加热工件的电磁场、温度场分布基本方程;并以电磁场和温度场有限元分析为基础,建立了有限元分析模型.利用通用有限元软件ANSYS对大型半组合式船用曲轴红套感应加热过程进行仿真分析,得到了工件温度分布图,并通过实验进行了验证,为其红套工艺的制定提供了参考和依据.     

还原炉挠性夹套的焊接残余应力有限元模拟

夹套是广泛运用在化工、医药等行业设备上的加热冷却装置,夹套焊缝是常常发生开裂泄漏的失效部位,焊接残余应力是导致开裂泄漏的重要因素之一。利用有限元技术对一种新型多晶硅还原炉挠性冷却夹套的焊接过程的温度场、残余应力和塑性应变场进行了数值模拟。借助ANSYS的APDL编程和单元生死技术,采用热-结构直接耦合法,传热分析采用含高斯热源的瞬态过程、应力分析为稳态,材料本构为随温度变化的双线性随动强化弹塑性模型。通过模拟获得焊缝区域残余应力和塑性应变的分布规律,为同类夹套的焊接强度评定提供了有效方法。     

铸铁超高速磨削温度场有限元研究

介绍了传热学理论,综合考虑了磨削参数、冷却液等对磨削温度场的影响;利用有限元分析软件ANSYS的参数化设计语言APDL及其热瞬态分析的求解技术,对超高速磨削铸铁工件温度场进行了有限元仿真;研究结果表明,超高速磨削温度有限元仿真结果与试验测量值相差较小,在5%以内,说明有限元仿真技术能够较准确的反映铸铁超高速磨削过程中温度场的变化规律。     

基于ANSYS的AZ31镁合金MIG焊三维温度场数值模拟

以AZ31变形镁合金为例,建立数值计算模型,利用ANSYS软件的参数化程序语言APDL编制了焊接过程三维瞬态温度场模拟分析程序,进行了有限元模拟,并与实测结果进行了对比,结果吻合良好。     

油气管道瞬时液相扩散焊的维修技术

瞬时液相扩散焊具有焊接温度低,连接构件尺寸精度高,残余应力小和接头强度高等优点,被越来越广泛的应用于焊接领域。本文介绍了一种利用瞬时液相扩散焊来维修油气管道的方法,进行了可行性分析,设计了瞬时液相扩散焊机,其主要由装夹机构、加热系统、气体保护系统、加压机构和控制系统等组成,并对每个系统作了详细的介绍。该焊机结构简单,操作方便,具有较高的市场应用价值。     

基于正面焊接多信息融合的GMAW熔透控制

对气体熔化极弧焊(Gas metal arc welding, GMAW)过程中采集的正面熔池图像和温度信息通过多传感器定量信息融合技术,实现熔池图像的有效性判别。将熔滴热焓对温度场的影响考虑在内,对半椭球热源温度场进行修正,得到新型的三维温度场解析模型。借助信息融合后有效的熔池图像可获得无数个熔点温度的位置信息,通过阻尼最小二乘法求解新型温度场模型超定方程、辨识模型中椭球热源系数及熔滴热焓4个时变参数,从而得到实时修正的三维温度场动态解析模型。借助该模型通过PID控制实现了利用正面传感信息对GMAW焊接过程中背面熔宽的闭环控制,取得了满意效果。     

阀门中法兰瞬态温度波动密封性能研究

根据传热学理论建立传热学模型,运用ANSYS有限元分析软件建立三维有限元模型和温度场,以瞬态温度场和热-结构耦合为基础,研究了不同升温速度对垫片密封性的影响。结果表明:受温度影响产生的热应力会造成法兰接头各元件应力及变形的变化,并且一定程度上会加剧垫片应力不均匀;并且升温速度越快,垫片应力下降越快,变形量增加越快,对密封造成的不良影响越大。另外本文还采用瞬态温度场对温度波动工况进行了研究,结果表明,温度波动会导致垫片内外侧变形增大而应力减小,大大降低密封可靠性。     

镁合金熔炉坩埚瞬态传热与热应力分析

针对镁合金熔炉坩埚使用寿命较短,坩埚各接合处易变形开裂而失效,采用有限元分析方法,对镁合金熔炉坩埚升温过程进行了瞬态传热模拟分析,得到了其升温过程曲线和温度场分布云图,并与实验采集的数据进行对比;在此基础上进行热—结构耦合分析,计算得出了升温结束时坩埚各接合处的热应力分布情况。分析结果显示:坩埚瞬态传热分析结果与实验数据吻合良好,说明瞬态传热分析真实可靠;坩埚各接合处热应力波动较大且局部有应力集中现象。     

基于ANSYS的FeCrAl合金真空扩散焊模拟

运用有限元分析软件ANSYS的APDL语言,编写了电热合金材料FeCrAl的真空扩散焊过程的数值模拟程序。建立了真空扩散焊过程中三维热一结构耦合场有限元计算模型,对给定温度下施加不同的压力载荷,计算该组耦合场模型焊接过程中应力应变分布。通过比较这些模型的应力应变分布得出最佳的温度、压力参数组合。摸索出最佳固相直接真空扩散焊的焊接工艺参数为焊件施压7MPa,950℃保温30min,1000℃保温20min,停止加热后卸压,随炉冷却。焊后试件的气密性试验及微观晶相组织显示,该工艺参数获得了良好的焊接接头质量。     

热-冶金相互作用下焊接温度场的三维动态有限元模拟

焊件在快速加热和冷却过程中温度场的正确描述是焊后接头力学性能分析的前提条件。材料物理性能参数的非线性以及冷却过程中伴随相变产生的相变潜热均会影响温度场的分布。焊接温度场的准确计算必须建立起准确的热传递和相变计算的数学模型以及符合焊接生产实际的物理模型。文中采用Goldak热源分布模型,其表面上热量是按高斯分布的函数,内部是双椭球函数来表示其分布,并应用SYSWELD软件的校正工具根据具体的焊接工艺和条件对热源进行校正;考虑了各相的热物理性能参数及相变潜热与温度的非线性关系,建立了焊接过程的数学模型和物理模型,实现了热-冶金的耦合分析计算,并以低合金结构钢的堆焊为例,对其温度场进行了三维动态模拟。     

可降解秸秆花盆压制模具瞬态热分析

针对某型号花盆实验压制模具加热需要较长时间,模芯周围温度分布不均匀等问题,本文运用三维建模软件UG对模具进行实体建模,并运用ANSYS对花盆模具加热过程进行瞬态热分析,得出模具加热到正常工作温度所需时间和正常工作时花盆模具的温度分布云图,为缩短花盆模具的加热时间及模具电热管分布等问题提供了参考依据。     

对接接头焊接温度场的三维数值模拟

焊件在快速加热和冷却过程中温度场的正确描述是进行组织转变和焊后接头力学性能分析的前提条件.文中采用Gauss分段移动热源模型,考虑了材料热物理性能参数与温度的非线性关系,建立了焊接过程的数学模型和物理模型,并应用APDL语言实现了焊接全过程温度场的三维动态模拟,其结果与理论值完全吻合,证明了数值模拟的可靠性.