基于ANSYS平台的真空钎焊炉加热体的数值模拟

通过建立基于ANSYS平台的真空钎焊炉加热体的三维有限元模型,采用热电耦合单元,模拟出了该加热体将电流转换为焦耳热并通过辐射传热将热量传递给周围环境的过程中加热体自身温度场、电压、电流密度等的分布情况。同时通过提取ANSYS后处理数据得到了该过程中的总体焦耳热生成及辐射热损失。     

C型边部感应加热器磁-热耦合数值模拟

基于电磁感应和传热学基本原理,利用ANSYS软件实现了C型边部加热器移动式感应加热的磁-热耦合有限元模拟。研究结果表明:涡流在钢板上呈涡旋状分布,涡流密度和焦耳热在感应头下方钢板边缘达到最大值;经加热后钢板边缘较初始温度有约40℃的升高,有较好的补热效果。模拟结果与实际数据相一致,验证了数值模拟的准确性。提出了在ANSYS软件中获取钢板涡流的方法,并通过钢板焦耳热功率、电流转换效率和关键截面温度分布情况3个方面评价频率和感应头形状对加热效果的影响。研究表明:频率增加感应加热器加热效果显著增加,方形感应头加热效果优于圆形感应头。     

带筋钛合金型材电热耦合仿真与温度场行为分析

对钛合金带筋U型型材开展了电热耦合有限元仿真试验.首先建立具有不同厚度加强筋的U型型材有限元模型,计算并赋予加热过程中不同温度下(20～750℃)的对流换热系数.对型材施加电流,以产生的焦耳热作为内热源,同时考虑型材与环境的辐射换热和自然对流换热,进行电热耦合瞬态仿真计算.通过将带筋型材试验结果与等截面型材进行对比,发...     

基于固有应变法的板材高频感应加热热弹塑性变形研究

为了探究造船业中的中厚板热应力成形中热弹塑性变形原理,基于高频感应加热成形与焊接加工的一些相似性,将焊接分析中的固有应变法引入到高频感应加热成形过程中的热弹塑性变形分析与计算。通过对高频感应加热过程分析,推导出感应加热过程中应变、应力和弯矩关键因素的理论计算方法,利用此计算方法分别得到了不同工艺下的弯矩和变形量。与高频感应加热成形的实验结果对比可知,理论计算结果与实验结果基本一致,验证了简化模型的合理性。     

铜/铝导管感应加热钎焊参数敏感性研究

感应加热是金属导管钎焊的一种有效方法。本文利用有限元分析软件,通过电磁/热耦合计算对Cu/Al金属导管感应加热钎焊过程进行了数值模拟。对不同工艺参数下导管接头的温度场计算的结果表明:钎焊接头钎料区域的平均温度与加载电流及频率基本呈线性关系,并随线圈间距以及线圈与工件距离的增大而减小。将数值模拟计算结果与试验测量结果进行分析比较后表明,温度计算结果与实测结果吻合良好,计算模型可靠,可以为实际焊接过程中的工艺制定提供依据。     

红外检测中的点阵加热方法

红外热像检测中的热激励方式直接影响检测结果。提出了点阵加热热激励方法。采用有限元软件ANSYS,对存在表面裂纹和内部气孔缺陷的试件分别进行点阵加热下的热传导计算,分析温度分布规律。将计算结果与同样缺陷下热波检测的结果进行对比。试验表明,点阵加热不仅能用于检测构件的内部缺陷,同时也能用于发现其表面裂纹缺陷。     

基于ANSYS圆环链感应加热机理的模拟

根据感应加热原理,利用有限元分析软件ANSYS的物理环境的概念对圆环链感应加热过程进行分析,通过所得计算结果分析圆环链感应加热过程,为揭示圆环链加热过程规律、优化工艺参数提供理论依据.     

Ag-La2NiO4基电触头使用中瞬态温度场的有限元计算

为了解决Ag-La2NiO4基电触头在使用过程中的瞬态温度场研究问题,通过对使用过程中闭合电弧→接触电阻焦耳热→分断电弧→自然冷却过程的理论分析,建立了一个统一描述电触头使用过程中瞬态温度场计算的模型.通过电接触试验机和相关试验的测试、分析和计算,得到了瞬态温度场模型计算中所需的基本参数.在此基础上,采用有限元方法进行了计算,得到了瞬态温度场的分布和演化特点.通过分析计算结果,发现瞬态温度场对于电触头的侵蚀机理、使用寿命等方面的研究具有重要的意义.     

基于焦耳热的滑压式增材制造方法温度场数值模拟与实验

提出了一种针对小型金属零部件的低成本、高精度的焦耳热金属熔丝增材制造技术。在此过程中,系统温度场和热历史对于实验分析具有重要意义。本研究主要利用有限元仿真软件建立三维焦耳热金属熔丝增材制造的热-电-结构耦合有限元模型,分析了制造过程中温度场变化规律以及丝材内部和基板的温度分布和等温面形状。结果表明：焦耳热在丝材与滚轮之间产生,丝材内部在0.1 s内升温至2700 ℃,滚轮移动后,最大温度位置随着滚轮的移动而移动,丝材内部温度梯度呈拱形,基板温度梯度呈半椭球形。模拟结果的截面熔核区域与实验截面熔核区域吻合较好。因此,所建立的有限元模型能够较准确地模拟焦耳热熔丝增材制造过程温度场,对实验机理的研究和后期的进一步加工有着重要指导意义。     

电源频率对感应加热过程影响的模拟试验及验证

运用有限元分析软件Deform对钢管的感应加热建立有限元模型,针对不同频率下的感应加热过程进行了模拟,分析了频率对感应加热影响,对感应加热过程中钢管内外表面的温差变化及加热效率进行了计算与比较,总结了设计中频率选择的规律。并通过钢管的加热试验,验证了模拟结果与试验结果一致。