TC21钛合金锻件淬火过程温度场及热应力场数值模拟

通过利用ANSYS有限元分析软件对TC21钛合金锻件淬火过程进行数值模拟,获得TC21钛合金锻件淬火不同时刻温度场分布及热应力场分布,以及锻件上所选节点温度、热应力随淬火时间的变化关系,并观察从锻件心部至边部的组织变化,研究冷却速率对组织变化的影响规律。结果表明,当淬火3600 s时,锻件表面已冷却至室温,而心部仍然保持较高温度;从锻件心部至表面冷却速度逐渐增加,并且越靠近表面,组织越细小。 淬火开始阶段,锻件各点热应力迅速升至最大值,随着淬火时间延长,锻件表面及心部热应力均逐渐减小,至淬火结束时,锻件最大残余应力仅为77 MPa。     

铸件热应力场数值模拟

基于有限差分法(FDM)对铸造过程热应力场进行了三维数值模拟研究，并对标准应力框试件和箱体铸件进行了热应力场模拟，得到比较满意的结果。此方法使得铸件应力应变分析与传热分析使用同一离散模型，避免了FDM／FEM不同模型之间的节点匹配及单元温度载荷传递，能使流动场、温度场、应力场数值模拟统一采用差分格式。     

热物性对球铁件温度场数值模拟精度的影响

采用正交计算的方法研究了热物性 对球铁件凝固过程温度数值模拟精度的影响，得到了热物性值对数值模拟精度影响的主次顺序，并通过合理选到热物性值显著提高，数值模拟分析的精度。     

304不锈钢热处理过程温度场和应力场数值模拟

以304不锈钢为研究对象,分别测量了304不锈钢试样经淬火和空冷后的残余应力场。建立有限元模型,模拟了上述试样的温度场和应力场,并将模拟的残余应力场和测量结果进行了比较,二者吻合较好,证明所建立的模型是有效的。在此基础上,分析了淬火和空冷过程中温度场和应力场的变化规律。     

管板无模成形温度场的数值模拟及分析

采用有限元法并结合有限元分析软件，对管材无模成形时管材温度场进行数值模拟研究，得到管材无模拉伸变形过程中温度场分布规律，并对影响温度场的因素加以分析，如冷热源间距，冷热源移动速度，加载时间分别对温度场分布的影响，该模拟结果与实验结果相吻合。     

铸造热应力场数值模拟研究的最新进展

时至今日,铸造充型、凝固过程数值模拟已经进入了工程实用化阶段,铸造过程计算机模拟仿真的研究,重点正在由宏转向微观,同时热应力场分析及是宏观模拟的研究热点和难点之一,本文重点介绍了热应力场数值模拟采用的数学模型,数值方法及最新进展,并展望了今后的发展趋势。     

激光粉末沉积温度场和应力场的有限元数值模拟

基于激光粉末沉积的特点,建立了激光粉末沉积过程的有限元数学模型和物理模型,使用ANSYS有限元软件对激光粉末沉积过程的温度场和应力场进行模拟,获得了沉积过程中温度和应力在时间和空间的分布和变化规律.采用X射线衍射方法对残余应力进行测试,结果表明数值模拟结果和实验结果相吻合.     

雾化气体淬火过程温度场及应力场的数值模拟

从45钢在高压氮气中淬火的实验出发,利用ANSYS有限元软件对工件雾化气体淬火过程进行数值模拟,建立二维瞬态模型,模拟了工件的温度场和应力场的分布。模拟结果和实验进行对比,温度场的数值模拟计算和实验结果较吻合。     

铸件凝固过程中热应力场及热裂的数值模拟研究分析

简述了铸件凝固过程数值模拟的研究现状 ,重点介绍了铸件凝固过程中热应力场及热裂数值模拟研究的方法和发展趋势 ;指出了基于流变学模型的热应力场和热裂数值模拟是今后的热点研究方向之一。     

锌锭模应力数值模拟及裂纹位置分析

针对锌锭模在浇注冷却过程中因裂纹而失效的问题,利用有限元方法,分析了锌锭模的温度场、应力场及其变化。结果表明模具的热应力为复杂的三向应力,各部分的热应力并不相同,模具上和锌液接触的内表面温度较高,其热应力为压应力,与水接触表面温度较低,其热应力为拉应力。模具上产生裂纹的部位其热应力远小于材料的抗拉强度,说明模具是因疲劳而产生裂纹;通过对比发现,裂纹并不一定在最大应力部位,一般是在应力较大同时模具自身组织性能较差的位置。因此对锌锭模进行应力分析,可以有效预测裂纹可能产生的位置,为模具设计和制造提供理论参考。     

基于有限单元法的铸件热应力场数值模拟

重点论述了基于有限单元法(FEM)对铸件热应力场进行数值模拟的理论基础和实际方法,开发了基于有限单元法的铸造热应力场模拟程序.采用典型试件进行了算例验证,并与ANSYS的模拟结果及实际铸件浇注结果进行了对比,结果吻合.研究表明,开发的基于有限单元法的铸件热应力场数值模拟程序,模拟结果精确,运行可靠.     

Fe颗粒密度对Cu-Fe-P合金残余应力影响的数值模拟

采用弹塑性有限元方法建立力学模型，模拟分析微观状态下的引线框架材料Cu-Fe-P合金局部铁颗粒密集区的残余应力分布，重点分析了颗粒密度对村料残余应力的影响.结果表明，颗粒密度越大别界面附近Cu基体和铁颗粒的残余应力越大，并且在x方向Fe颗粒处于压缩．Cu基体主要处于拉伸状态；y方向则是Fe颗粒受拉伸，Cu基体由拉伸变化到压缩状态；因此在两种反向残余应力怍用下，界面两侧的应力差电越大，甚至导致界面处被撕裂，材料表面起皮，影响带材性能的发挥．     

基于ProCast的铝合金压铸模热应力场数值模拟

采用数值模拟软件ProCast对铝合金压铸模具的温度场进行了数值模拟分析,得出压铸周期中模具表面的温度变化情况。并根据温度场的结果作为初始条件进行加载,模拟了压铸过程中热应力的变化。找到了最佳的压铸工艺参数,并根据模拟结果预测了容易出现缺陷的位置。     

On the measurement and prediction of temperature fields In machining AISI 1045 steel

Infrared microscopic measurements of the temperature fields at the tool-chip interface in steady-state, orthogonal, machining of AISI 1045 steel are presented for a range of chip thicknesses The measurements are verified using an energy balance method and simple finite difference calculations (see [14]) These results are compared to the predictions of a finite element calculation using a commercial package for three different material models obtained from the literature Results are highly dependent on the material model and friction behavior, indicating that caution be used when finite element analysis is to predict rather than interpret machining temperatures.     

模具的热电属性对电流烧结温度场的影响

建立了电流烧结温度场的有限元模型,通过有限元模型对电流烧结过程中的粉末体、模冲及阴模的温度分布进行了数值模拟。结果表明,模具的热电属性对电流烧结温度场的影响较大。在相同的烧结工艺条件下,与采用传统的石墨材料相比,采用高电阻、低热导率的陶瓷材料可显著提高粉末体的升温速率和最终烧结温度,但同时也带来了较大的温度梯度。进行了纯钛粉电流烧结试验,试验结果与有限元分析一致,验证了采用有限元分析的可行性。     

锻坯感应加热的有限元分析

应用ANSYS通用有限元软件，根据粉末锻造预后型坯型应加热的实际工况，模拟感应加热过程，并将实际数据与模拟结果进行了比较，结果证明符合程度较好。     

CPC高速钢轧辊连续铸造温度场有限元模拟

利用有限元分析软件ANSYS对CPC高速钢轧辊连续铸造温度场进行数值模拟.通过优化设计运算,得到能够满足熔合条件的加热设备的功率等参数.模拟结果表明,外层金属的凝固顺序是由下至上、由内层和外部同时向中心凝固的;辊芯熔合界面附近的外层金属先后经历了凝固、熔化、再凝固的过程.     

硼对Al-20Si合金初晶硅的细化作用

研究了B对过共晶Al-20Si合金中初晶Si的细化作用.结果表明,B对Al-20Si合金中初晶Si具有良好的细化作用.初晶Si尺寸先随B含量的增加而减小,当B含量为0.065%时初晶Si尺寸达到最小,之后,随B含量的增加而增大;添加微量的Ca和Mg可促进B对初晶Si的细化作用;C_2Cl_6精炼除气会削弱B对初晶Si的细化效果.B与Ca、Mg等元素能反应生成可作为Si异质核心的化合物可能是B具有细化初晶Si作用的原因.     

Si含量对Al-Si电子封装材料组织和性能的影响

采用热压成形工艺制备了Al-50Si、Al-60Si、Al-70Si合金电子封装材料,研究Si含量对材料组织和性能的影响。结果表明,Si含量对Al-xSi高Si铝合金有很大影响,Si含量为50%时,Al基体形成连续网络结构,但存在大量细小的孔隙。当Si含量增加到60%,Al基体呈连续网络状分布,内部孔洞减少。当Si含量达到70%,Si颗粒相互依存长大的几率更大,Si相尺寸明显长大。Al-60Si合金性能最佳,热导率为128.0W/(m·K),室温到150℃合金的热膨胀系数为9.92×10^-6℃^-1,密度为2.462g/cm^3。