基于热力耦合的磨削残余应力仿真与试验研究

基于淬硬轴承钢GCr15平面磨削试验,通过X射线衍射法对磨削表面残余应力进行测量。依据热弹塑性理论和Johnson-Cook塑性模型,建立了平面磨削有限元模型,研究了不同移动热源模型对磨削残余应力仿真结果的影响。结果表明,不同的热源模型对残余拉应力层的深度无显著影响,椭圆热源模型计算的残余应力与实验测量值最为吻合。     

陶瓷磨削温度对表面残余应力的影响

研究了磨削热对陶瓷表面残余应力的影响。采用夹式热电偶结构和高精度信号调理器测试陶瓷磨削温度，根据正交设计法测量的磨削温度实验结果说明：磨削温度随着磨削深度和砂轮速度的增加而提高；磨削深度ap=30μm是磨削残余应力和磨削温度曲线的转变点；磨削温度随着连续磨削次数的增加而增加，在磨削过程中磨削温度具有明显的累积效应。     

陶瓷磨削表面残余应力的理论模型

采用热弹塑性有限元方法计算陶瓷表面残余应力,将力学问题简化为求解在移动集中力和移动集中热源作用下的应力模型,采用逐步移位法处理载荷的模态输入,计算结果与测试结果相比较具有较好的计算精度,从而为实现陶瓷磨削残余应力的预测与控制提供了理论基础。     

磨削表面残余应力电解腐蚀测定法的研究

通过对４５号钢退火试件的应力测定，着重介绍电解腐蚀法测定残余应力的原理，试验方法，并对测定中的某些问题进行分析研究。     

螺旋伞齿轮磨削残余应力分布规律及仿真分析

螺旋伞齿轮作为重型车辆传动系统的关键零部件,其表面完整性对整车机动性和可靠性起着关键作用。磨削作为齿轮最后一步加工工序,磨削过程产生的残余应力将直接影响齿轮疲劳性能。若残余应力控制不当,将导致齿轮在使用过程中过早发生疲劳失效,产生齿面疲劳点蚀和根部疲劳断裂等问题。针对重型车辆螺旋伞齿轮设计磨削试验,研究不同磨削参数下螺旋伞齿轮残余应力的分布规律;结合磨削前后齿轮残余应力的状态,获得实际磨削过程残余应力;基于力热耦合有限元仿真法计算螺旋伞齿轮磨削残余应力。研究结果表明：齿轮凸面平行磨削方向残余压应力最小,磨削过程使齿面产生拉应力而亚表层产生压应力,力热耦合有限元仿真法能有效用于螺旋伞齿轮磨削残余应力的预测和分析。     

基于ANSYS仿真的焊缝截面形状研究

为寻求减小焊接过程中产生的残余应力和残余变形的方法,提出采用弧形焊缝截面形状的观点,以大型通用ANSYS有限元仿真软件为平台,与传统V形焊缝截面进行仿真对比,指出采用弧形焊缝截面能够有效地降低残余应力和残余变形,使残余应力分布更为合理,并且能够提高焊接产品的综合力学性能.     

平面磨削残余应力的测试方法

磨削过程产生的残余应力对零件的使用性能有很大影响，确定它的大小和性质对于评价零件的性能非常重要。文中阐述了平面磨削残余应力的测试方法，分析各种测试方法的特点。     

磨削过程与磨削表面残余应力关系的数学模型

通过对磨削表面残余应力形成机理的分析,建立了一种反映磨削过程与磨削表面残余应力关系的数学模型。该模型反映了磨削过程中力、温度、磨削液冷却性能影响磨削表面残余应力的规律。     

陶瓷磨削表面残余应力测试方法的研究

用研磨抛光法与连续腐蚀法测试陶瓷磨削表面残余应力 ,与 X射线衍射法相比较 ,具有经济、简便、测试精度高的优点。在避免了应变信号的不稳定性与附加应力的条件下 ,对于非金属氧化物陶瓷来说 ,这两种方法完全可以取代 X射射线衍射法     

基于ANSYS的板材焊缝残余应力分析

焊接是机械制造中常用的一种重要连接手段,焊缝的质量对于机械产品的质量有着重要的影响,本文以机械设计中常见的钢板焊接为例,利用ANSYS中的焊接计算功能对焊接过程和焊接残余应力进行了分析,对焊接问题的处理有重要借鉴意义。     

ANSYS在超高速磨削温度场分析中的应用

根据传热学的有关理论,综合考虑了不同磨削参数、冷却液对流以及环境温度对温度场的影响,采用有限元软件ANSYS的参数化设计语言APDL及其热瞬态分析求解技术,实现了超高速磨削工件温度场的仿真。通过研究发现,ANSYS的仿真结果与实验测量值、数值解析解在各种不同磨削条件下都具有相同的变化趋势,误差很小,且比解析解更精确地反映了磨削过程中温度场的变化规律。该研究结果对磨削过程热状态的研究具有指导意义,为探索产生磨削缺陷的热机理打下了坚实基础。     

基于ANSYS的平面磨削温度场的有限元仿真

通过确定移动热源的加载方式,运用ANSYS软件的热分析模块对磨削温度场进行仿真分析,得到了不同载荷步的温度场分布以及不同深度的节点的温度变化曲线,验证了越靠近热源磨削温度越高以及工件下层材料温升显著低于工件表面。通过改变砂轮线速度、工件进给速度和磨削深度,得到了主要的磨削参数对磨削区温度场的影响状况,证明了钛合金磨削存在临界磨削速度。在临界磨削速度附近某一区间磨削温度出现回落,因此适当的磨削速度、高的工件进给速度和小的磨削深度可以有效的减小磨削温度。     

基于瑞利分布的平面磨削温度场的仿真研究

考虑磨粒在砂轮表面随机分布对接触区热流密度分布的影响,基于未变形磨屑厚度的瑞利分布理论,假定流入工件的热流密度呈瑞利分布,建立了瑞利分布热源模型。采用基于有限元法的瑞利分布热源模型对典型磨削工况进行仿真计算,将计算结果与矩形分布及三角形分布仿真结果进行对比,系统地分析了热源模型、磨削液对温度场的影响规律。结合磨削实验测量值,发现基于瑞利分布的热源模型仿真结果与实验测量值吻合较好。     

基于ANSYS的钢包温度场及应力场的仿真研究

钢包是连铸生产线上的重要设备,其内衬的热应力是影响钢包寿命的主要因素。运用有限单元软件ANSYS对钢包的温度场和应力场进行了仿真,讨论了钢包各种参数对钢包温度场和应力场影响,结果表明,包衬工作层和永久层的导热系数最好一致或者接近。同时,在选用耐火材料时,应尽量选择较小弹性模量和膨胀系数的内衬材料,以降低包壳表面的综合应力,延长包壳寿命。     

计算机仿真技术在磨削温度场中的应用

建立了磨削温度场的计算机仿真系统 ,实现了对磨削温度场的预测及优化。利用该仿真系统对干式和湿式磨削温度场进行了仿真并得出三维等温图 ,为研究各加工参数对磨削温度场的影响提供了理论依据。     

磨削温度场的理论分析和研究

本文概要介绍了磨削温度场理论模型研究的历史与现状,探讨了有限元法和计算机仿真技术在磨削温度场理论研究中的作用。     

基于ANSYS的迫击炮身管温差应力分析

迫击炮身管壁较薄,连续射击时温度上升较快,会产生温差应力。采用ANSYS工程软件,分析了迫击炮射击时身管的应力分布,并与解析解进行了对比。结果表明,在设计迫击炮身管时应当考虑温差应力。     

冷作磨具钢Cr12MoV磨削温度场的仿真

针对冷作磨具钢Cr12MoV进行了磨削温度场的研究,并依据建立的有限元仿真模型,对扩径头外扇形块模型进行了磨削温度场的仿真,实现了扇形块磨削温度场的预测,为研究磨削参数对磨削温度的影响提供了理论依据。     

钢件淬火过程温度场的数值模拟

利用ANSYS软件的热分析模块对某钢件淬火过程进行建模、分网、加栽及求解,得到了钢件淬火不同时刻的温度场、在某一时刻沿钢件内壁温度分布,以及钢件上所选特殊点的温度分布;同时还建立了淬火过程的数学模型。模拟过程对于淬火液的选取及淬火工艺的优化提供了参考依据,对淬火过程中的热应力、残余应力计算提供了温度边界条件。