金属材料半固态挤压工艺的有限元分析

依据工艺试验所得数据,采用有限元软件ANSYS对半固态挤压成形铝棒材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。结合实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。     

液态挤压非稳态温度场的有限元模拟

以Ｇａｌｅｒｋｉｎ法建立了非稳定导热问题的有限元方程，确立了液态挤压成形过程的非稳态温度场的有限元模型，开发了相应的模拟软件，给出了稳定成形时的液态挤压温度场及工艺参数选取不恰当时的温度场分布，采用有限元模拟与试验相结合的方法分析了管材成形过程中发生断裂的内在原因，指出变形速度与凝固速度的协调是保证成形质量的关键因素。模拟结果与试验结果吻合良好。     

激光弯曲成形温度场与应力场的有限元模拟

建立了三维瞬态温度场的数学模型。使用有限元分析软件M SC.M arc对41C r4钢工件激光弯曲成形过程的温度场进行了有限元数值模拟,并在温度场的基础上进一步分析了板材激光弯曲成形过程中的应力场。     

基于Deform-3D的螺旋挤压与扭转挤压模拟对比分析

基于刚塑性有限元理论,应用Deform-3D软件对T2纯铜坯料在螺旋挤压和扭转挤压下的成形过程进行模拟对比分析,具体包括两种成形工艺下载荷的挤压行程曲线、坯料的等效应变与温度场,以及模具的磨损情况。结果表明,螺旋挤压成形工艺较为方便,在条件允许的情况下能增大坯料的变形量。     

AZ31镁合金在不同温度场挤压中的数值模拟

在试验基础上，采用有限元方法对AZ31镁合金在不同温度场中的挤压成形过程进行了数值模拟，详细分析了各种工艺参数对挤压中变形载荷、应变分布和温度场分布等的影响。结果表明：不同挤压条件下的挤压力模拟值与实测值相对误差小于10％，模拟结果与实际值比较接近；即使坯料和模具不加热，坯料挤出时的温度都达到了340℃以上；在坯料为常温、模具为300℃时的情况下，挤压力开始时较大，接近于常温变形时的挤压力，但随后挤压力下降；随摩擦因数增大挤压力有明显增加。坯料为常温时，随模具温度增加，挤压力开始变化不大，但当超过100℃后有明显下降。     

板料激光曲线弯曲成形的数值模拟

基于非傅立叶热传导方程建立了板料激光曲线弯曲成形过程的三雏瞬态温度场以及形变场的有限元列式。在可以忽略材料因变形而产生内热的情况下，将板料激光曲线弯曲过程的温度场和形变场视为两个独立的子系统进行了分别求解，模拟了具有强烈瞬态非线性特征的板料激光曲线弯曲过程，从热力学角度揭示了板料激光曲线弯曲变形的内在机制。     

基于ANSYS热轧钢板快速冷却温度场研究和应用

建立钢板瞬态温度场有限元分析模型,对钢板快速冷却过程进行了温度场模拟,得到了钢板在水冷和空冷条件下的瞬态温度场的分布,以及温度时间全历程曲线,通过对结果的分析,优化了冷却过程工艺参数,为进一步提高钢板的性能与质量提供了理论依据。     

离合器壳体精密成形工艺分析及模具优化设计

在DEFORM三维有限元模拟的基础之上对离合器壳体进行挤压工艺方案分析以及挤压模具设计,结合有限元模拟的结果,确定最优化的工艺方案和挤压模具设计方案。离合器壳体的精密成形工艺分析及模具优化设计对汽车上其他类似的零部件有重要的实践指导意义。     

履带板挤压变形过程研究

利用Gleeblel500热一力学模拟试验机，对不同的温度和应变速率下42CrMo（4140）变形性能进行研究。利用有限元分析软件MSC／Superform来模拟履带板挤压成形过程，分菥了变形温度、摩擦系数对成形过程的影响，优化了工艺参数，为履带板工艺的制定提供了依据。     

雷达波导件塑性成形工艺分析及有限元数值模拟

本文以雷达上的波导件为研究对象，针对传统加工工艺的缺点以及工件的形状特点，提出挤压成形工艺方案。利用有限元分析软件DEFORM对该工件的关键成形工序——反挤压过程进行刚塑性有限元数值模拟研究。通过数值模拟，观察在不同压下量时毛坯的等效应力、等效应变云图及挤压力与行程图，得到金属流动规律，为合理设计模具和难工艺提供依据。     

瞬时液相扩散焊焊接温度场有限元模拟

在瞬时液相扩散焊焊接过程中,加热温度对焊接效果有决定性的影响。通过对增强热塑料管接头进行合理假设,在ANSYS系统中建立了三维有限元分析模型,利用ANSYS提供的热电耦合分析和瞬态温度场分析程序,对管接头焊接加热时间和瞬态温度场进行了有限元模拟,其分析结果可以为热应力分析、焊接强度分析、优化设计和实验提供一定的理论依据。     

三维热弹耦合场作用下汽车制动鼓的性能分析

将制动中的辐射换热等效为对流换热,建立汽车鼓式双领蹄制动器三维热弹耦合模型。考虑制动摩擦力矩的影响,对多次连续制动工况下的制动鼓瞬态温度场、应力场、变形场进行有限元数值模拟,获得制动鼓的内外表面的温度、热应力及热机耦合强度变化规律。     

地铁用制动电阻非线性温度场的分析

考虑温度对金属材料热物理性能的影响，建立了地铁制动电阻片的材料模型及非线性瞬态温度场的有限元分析模型。在有限元分析模型中引入了牛顿迭代法，以使每一时间步长的末端温度满足某一限制条件而平衡收敛。通过计算结果分析，提出了降低电阻片表面温度的方法。     

动调陀螺减振器的瞬态温度场分析

运用有限元软件MSC.Patran/Nastran对陀螺减振器进行了温度场的有限元分析。计算了空气介质中组合体的瞬态温度场分布,并且得出达到热平衡的时间,以及组合体的主要散热途径,为接下来的热应力分析和结构优化提供理论基础和依据。     

基于非线性有限元技术的淬火温度、组织和应力耦合分析

提出了淬火过程温度、组织和应力／应变之间耦合关系的处理方法，开发了淬火工艺有限元模拟软件。建立了适当的有限元模型，模拟了P20钢端部淬火、无内热二维瞬态热传导问题和1080钢棒淬火工艺。利用SVM和Newman定理得到无内热二维瞬态热传导问题的解析结果，对有限元计算的温度场进行了检验；借助于金相和X射线衍射技术，得到组织场、硬度场和应力场的实验数值，利用实验结果对P20钢端部淬火的组织场及力学性能场、1080钢棒淬火工艺的应力场进行了验证。检验结果表明，有限元分析程序得到的模拟结果与理论值或实验结果相吻合。     

薄板TIG对接焊温度场的有限元模拟

焊件中的温度场分布反映了复杂的焊接热过程，是研究焊接变形、焊后残余应力等状况的基础。焊接数值模拟技术的出现，为焊接技术的深入发展创造了有力的条件。针对低碳钢薄板件TIG对接焊时，应用双椭圆分布热源模型，建立了TIG对接焊三维温度场有限元数值分析模型，将有限元解同实验结果进行了比较，两者基本吻合，表明了该分析模型的有效性，并以此有限元模型为基础，分析了两焊板间存在间隙和焊枪偏离焊缝中心这一实际情形下，温度场分布的不均匀性。     

基于有限元的激光定点钎焊温度场研究

利用ANSYS软件对激光定点钎焊过程温度场进行了有限元模拟,在分析过程中采用三维单元,并考虑了材料热物性的非线性特征,建立了有限元模型,得出了钎焊过程中,不同工艺参数下试样表面的温度场分布图,并进行了温度测量和实际钎焊实验。结果表明:有限元分析温度曲线与实测温度曲线比较吻合,钎焊后金刚石与基体实现高强度连接。     

On the nature of the thermal response behaviour of metallic moulds-characterisation of the transient temperature field

The thermal response behaviour of the metallic mould is of fundamental and paramount importance in controlling the rate of solidification of castings as well as their mechanical and technological properties. This problem is, therefore, addressed in the present paper in order to gain an insight into the mechanism of heat transfer through the mould wall and to provide the designer with some basic information. In order to reveal the nature of the time variation of the temperature field within the mould wall, the analysis is confined to the case of undimensional heat flow under transient condition. This has been accomplished by applying the finite element method in a dimensionless form. Conclusions regarding the individual and combined effects of various governing variables on the thermal process have been drawn. Depending on the combination of the principal variables, the results indicated that there are four fundamental patterns for the transient temperature field. Experimental data regarding the time variation of the temperature at the mould inner surface is presented in some analytical form. Using this data, the application of Duhamel's integral to predict the temperature field under transient boundary condition is demonstrated.     

基于ANSYS的食品双螺杆挤出机流场数值模拟

在了解食品挤压加工特点的基础上,借鉴聚合物双螺杆挤压理论的研究方法,利用有限元分析软件ANSYS对双螺杆挤出机的流场进行分析,得到了压力场、速度场和温度场.这对于更加深入地揭示挤压加工过程,有一定的理论价值.     

球面磨削温度场数值仿真的研究

根据杯形砂轮磨削球面的特点,采用绕球面旋转加载的半圆弧热源模型对磨削过程进行有限元仿真,研究球面磨削时工件表面的温度场分布.将仿真结果与实验结果进行比较,发现有限元仿真值与实验测得量相当接近.