水轮机叶片模压成型工艺的热力耦合有限元模拟

采用热力耦合三维钢塑性有限元方法,对水轮机叶片模压成型工艺进行了模拟研究,得到了成型过程中工件上的温度分布,应力分布及贴模情况,并与实际情况进行了对照,为进一步掌握水轮机叶片模压成型机理,制订合理的工艺参数提供了理论依据。     

汽车空调橡胶管在热力耦合作用下的强度分析

本文以某型汽车空调橡胶管为研究对象,利用三维建模软件UG和有限元前处理软件Hypermesh建立了橡胶管的有限元模型,通过试验模态方法验证了有限元模型建立的准确性。利用有限元软件Abaqus分析了橡胶管在承受高温高压双重作用下的强度特性。研究结果表明,橡胶管在热力耦合工况下的受载未超出材料的屈服极限,并且考虑温度影响下的橡胶管的强度特性更加符合实际工作情况。本文选题来自企业工程项目,研究成果具有实际工程意义。     

钢管穿轧过程的三维热力耦合模拟

描述了使用有限元方法(FEM)模拟钢管在曼内斯曼式穿轧机上的穿孔过程,建立了三维有限元模型,并考虑了在金属成形过程中出现的热力学现象。模拟的结果动态地显示了在工件内部等效应变、等效应变率和温度的分布。基于这些参数,分析了钢管的穿孔过程,同时通过实验测试与有限元模拟的结果进行对比。结果表明,测试的结果与有限元模拟的结果比较吻合。     

高强钢板热冲压成形热力耦合数值模拟

为研究高强钢板的热冲压成形性,采用ABAQUS软件对高温下22MnB5高强钢板沟槽形件冲压成形进行了数值模拟研究.建立了基于热力耦合的弹塑性有限元模型和热成形下的材料模型,通过对沟槽形件热成形进行数值模拟,考察了压边力、模具间隙和凹模圆角半径等工艺参数对热成形时温度分布和回弹的影响,给出了热成形中产生回弹的机理,确定了合适的工艺参数,通过热成形试验验证了数值结果的可靠性.     

硅基热电堆真空传感器的耦合场分析

利用商业化的1．2μm标准CMOS生产流水线,配合无掩模体硅各向异性腐蚀工艺,制造了一种热电堆型真空传感器,器件敏感部分尺寸为124um×100μm,由5层薄膜组成,最大厚度为3．2μm．采用一种简化方式对传感器建立有限元模型．新模型一方面忽略了气体对流和热辐射的传热作用,另一方面将各层介质和热电堆结构层分别进行了合并．模型具有简单的断面结构,网格划分容易,收敛速度快．运用ANSYS软件对模型进行了电一热、热一电耦合场分析,直接得到了1．5v加热电压驱动时不同压强下的热电堆输出电压,并与0．1～200Pa之间的测试结果进行比较,结果表明,采用简化建模方式的计算结果与测试结果之间的偏差小于6％．     

不锈钢管冷旋压热力耦合有限元模拟

针对316不锈钢管建立了三维热力耦合有限元模型,对其冷旋压过程进行模拟。在模拟的过程中施加了对流和热传导边界条件,计算了成形过程中的受力特征、运动轨迹、接触特征以及温度场的情况。通过有限元模拟可以为分析不锈钢管冷旋压成形及组织状态提供有力依据,进而有效地指导生产实践。     

钛合金锥形件温热剪旋热力耦合有限元模拟

成形过程中的温度场变化对钛合金锥形件温热剪旋成功与否,以及产品的精度影响很大.在数值模拟时叠加符合实际的热源边界条件显得非常重要.针对TC4钛合金锥形件建立了三维热力耦合有限元模型,在有限元模拟过程中叠加了火焰加热边界条件.计算了成形过程中工件和芯轴上温度场的分布情况.所建立的有限元模型更加符合实际工况,模拟结果更加真实可靠.     

板坯连铸结晶器内铸坯凝固及变形的热力耦合有限元分析

建立板坯连铸结晶器内凝固坯壳形成及其应力和变形的热力耦合有限元分析模型,采用二维瞬态热传导有限元方法分析温度场,采用二维热弹塑性接触有限元方法计算应力分布。编制了有限元程序,计算分析了三种结晶器锥度、三种拉坯速度和三种保护渣层情况下,结晶器内Q235铸坯凝固坯壳的形成过程。得到凝固坯壳的温度场、厚度、变形、与结晶器壁间的气隙以及应力分布等,得到该三种工艺参数对结果的影响规律。     

异型坯结晶器与铸坯热力耦合数值模拟

为研究异型坯连铸结晶器内铸坯凝固和变形过程,采用ABAQUS软件建立了异型坯连铸结晶器和铸坯的二维瞬态热力耦合有限元模型,编制ABAQUS用户自定义子程序GAPCON实现结晶器内壁和铸坯之间的传热模拟.计算模型中考虑了铸坯的凝固和热变形、气隙对传热的影响以及铸坯与结晶器之间的接触应力.分别对2种不同水缝设计结晶器进行了数值模拟,数值分析结果表明,小孔水缝设计的结晶器温度峰值较低、热面温度分布更均匀,因而比大孔水缝设计结晶器具有更长的使用寿命和更优的铸坯质量,这一结论与现场试验结果一致.     

大型隔膜泵十字头滑板与导板的热力耦合分析

隔膜泵动力端十字头在运动过程中,由于摩擦效应,滑板与导板之间会产生热量。为了得到滑板与导板之间的局部温升及应力分布情况,应用有限元软件ADINA的热力耦合算法对其运动进行分析,得到了滑板与导板接触面上的温度、应力分布云图及最高温度随时间变化曲线,为研究十字头滑板、导板材料表面损伤机制提供了依据,同时为隔膜泵中冷却润滑液用量的确定提供了依据。     

Fe-Ti-C系燃烧合成反应的热力学分析

利用相图计算技术（ＣＡＬＰＨＡＤ）对Ｆｅ－Ｔｉ－Ｃ燃烧合成反应体系进行热力学分析,着重研究Ｆｅ含量和Ｃ／Ｔｉ原子比对体系绝热燃烧温度Ｔ_ａｄ和平衡相组成的影响．研究结果表明,Ｆｅ含量对 Ｆｅ－Ｔｉ－Ｃ三元系的平衡相组成影响不大,但对绝热燃烧温度的影响非常大．当保持Ｃ／Ｔｉ原子比接近１．０时,不管Ｆｅ含量如何变化;在２９８Ｋ下均会得到理想的平衡相组织ＴｉＣ＋Ｆｅ 随Ｆｅ含量增加,体系的绝热燃烧温度大致呈线性降低．Ｆｅ－Ｔｉ－Ｃ体系发生ＳＨＳ反应的热力学条件之一（Ｔ_ａｄ＞１８００Ｋ）是Ｆｅ＜５５ｗｔ％．而 Ｃ／Ｔｉ原子比对绝热燃烧温度的影响比较小,但对平衡相组成影响非常大,主要表现在两个方面：①石墨相的析出温度不同．随Ｃ／Ｔｉ原子比降低,析出温度也随之降低．②在各温区石墨相的含量不同．当 Ｃ／Ｔｉ在１．０～１．４变化时,石墨相含量在低温区由１％提高到１６％．     

凹版印刷机烘干系统的热力学分析

目的研究凹版印刷机热风干燥系统热能流向与品质,为烘干系统的设计与优化提供理论依据,提高干燥热效率,促进国内凹印机能量审计进一步发展。方法对凹印机烘干系统进行热力学分析,进行能耗计量。结果经计算,凹印机烘干系统的热效率只有9.21%,而62.29%高热量气体被直接排出系统,没有得到有效的利用。干燥介质在经过烘箱时,产生的不可逆损失为86.96%,而加热纸张的不可逆损失占到整个烘箱不可逆损失的24.21%。结论回收利用系统废气热量是提高凹印机烘干系统热效率最有效的途径;此外,降低热风与纸张的换热过程产生的不可逆能量损失也会直接提高凹印机烘干系统热能的品质。     

流固耦合有限元法用于油底壳模态计算

本文运用流固耦合有限元法，对有润滑油存在的油底壳进行了耦合模态计算，发现润滑油的存在对油底壳的模态频率和振型影响较大。由于流体的存在，使油底壳的模态频率大幅下降，振型也发生了较大变化。本文还通过计算对上述影响进行了数值预报。     

高速车辆-桥梁结构耦合振动分析

本文从时变角度模拟了高速车辆 -桥梁耦合振动 ,考虑了哥氏力 ,离心力的影响 ,分析了刚体的响应时程 ,以及桥面竖向加速度对旅客可能造成的影响 ,重点分析了车 -桥耦合振动中系统相关参数 (刚体质量与其移动速度 )的变化所带来的影响。而在一般的工程设计与施工中 ,行驶车辆的竖向惯性力是主要的 ,哥氏力与离心力 (也是惯性力体系的组成部分 )的影响可以近似忽略。     

ZnSe单晶CVT法生长与系统优化

采用热力学数值计算的方法, 分析了ZnSe-I₂、H₂、HCl和NH₄Cl化学气相输运系统的特性. 对比计算结果表明, ZnSe-NH₄Cl系统具有压力高、输运反应焓变适中的特点. NH₃分解产生的H₂起着调节输运组分H₂Se分压的作用. 以ZnSe-I₂输运系统中实际输运组分分压值为参考, 确定了ZnSe-NH₄Cl系统中单晶生长工艺参数范围: 温度在1000℃左右, NH₄Cl的浓度范围在0.5~1.0mg/mL之内. 采用该工艺生长了尺寸约为8mm×6mm×4mm的ZnSe单晶, 生长态(111)面摇摆曲线半峰宽为60.48’’, 蚀坑密度(EPD)为(4.5~5.0)×10⁴/cm².     

Thermodynamic analysis of Collins helium liquefaction cycle

The present paper gives a thermodynamic analysis of the Collins helium liquefaction cycle with two reciprocating expanders. The results of the analysis make it clear that, for a given efficiency of expanders and effectiveness of heat exchangers, there exists an optimum mass flow fraction of total helium gas mass flow rate that should be diverted through the expanders for which liquid yield is maximum and net power input is minimum. The analysis quantitatively studies the effect of expander efficiency and heat exchanger effectiveness on the performance of the liquefier. It gives final steady state temperature distribution across the cycle, which is essential data for carrying out the preliminary design of various components in the cycle.     

独立新风系统节能运行的热力学分析

根据独立新风系统的运行特性,对其各环节设备的运行情况和空气处理状态进行了热力学分析,提出了不同室外新风状态时系统节能运行的控制方式。     

制冷工质R22热力性质的一种快速算法

制冷工质热物性的计算是数值模拟技术非常重要的一个环节，开展这一工作的研究且有重要的价值。本文在结合Martin-Hou方程的基础上提出了制冷工质热力性质的一种快速算法，经实例验证，该算法具有精度高、适应范围广、稳定性好等特点，可供制冷工质热物性算法设计的初学者作参考。