铝合金挤压过程中温度场变化的有限元模拟分析

运用数学理论分析铝合金型材在挤压过程中的温度变化的原理,建立铝型材挤压过程的数值模拟模型,对挤压过程中的温度变化进行模拟分析,得出坯料挤压温度变化分布图,为模具设计提供方便.     

Al2O3sf/LY12棒材半固态挤压工艺温度场的有限元模拟与分析

基于瞬态热传导问题有限元法的基本原理，建立了半固态挤压成形过程中瞬态轴对称温度场的有限元模型。结合工艺试验采用的数据，利用有限元软件ANSYS对挤压成形复合材料棒材连续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。结合试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。     

粉末包套挤压非稳态流动过程的数值模拟

为研究金属粉末压制成形致密化机理 ,采用国外MSC .SoftwareCooperation公司的MSC .Marc软件 ,模拟金属粉末包套挤压锥形变形区形成阶段的变形过程 ,获得了金属粉末包套挤压的变形规律 ,以及变形过程中相对密度的分布。     

带式制动器瞬态温度场的有限元分析

依据传热学理论和带式制动器的结构特点,建立了制动带瞬态温度场数值模拟三维有限元计算模型,用有限元分析软件MSC.Marc进行了紧急制动工况下瞬态温度场的分析计算,获得了内部温度场分布规律;分析了摩擦片不同性能参数对温度场分布规律的影响,为带式制动器的优化设计提供参考。     

激光辅助切削温度场的数值模拟

激光辅助切削是一种近年来发展起来的新型加工技术,是解决工程陶瓷切削问题的有效方法。运用有限元方法建立了激光加热辅助切削氮化硅工程陶瓷的数学模型,并分析了加工参数对温度场分布的影响。     

三层不锈钢板电阻点焊温度场数值模拟

根据三层不锈钢板电阻点焊熔核形成过程,建立了模拟三层板点焊温度场的轴对称有限元模型。在分析了三层板点焊的热电过程基础上,计算结果表明三层板点焊熔核初期是先形成包含中间板和上下工件/工件接触面的较小的熔核,随时间延长,熔核再沿轴向和径向逐渐长大的过程。通过试验验证表明,数值模拟结果与实际吻合良好。该模型为进一步的电阻点焊多层板的温度场和应力场分析提供了基础。     

基于ANSYS的筒体焊接温度场有限元数值模拟

采用ANSYS有限元软件对铝合金筒体焊接的纵焊缝的温度场进行了模拟.用ANSYS有限元的APDL语言编写程序,实现了焊接移动热源的动态模拟计算;用ANSYS的自适应网络划分技术对焊件进行了合理的划分,这些为以后焊接应力应变的准确分析奠定了基础.     

轿车发动机连杆盖温挤压凹模成形有限元模拟分析

应用大型有限元分析软件ANSYS,对轿车发动机连杆盖温挤压凹模进行数值模拟,分析凹模的结构形式对凹模强度的影响.通过模拟分析,为连杆盖温挤压凹模的结构优化提供了充分的理论依据.     

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。     

金属非稳定热成型三维温度场的有限元模拟

以型腔模铸造和热锻造拔长问题为例，阐述传热有限元在复杂的三维非稳定热成型模拟计算中的应用方法。采用空间单元划分和时间轴差分的方法，递推计算出瞬态温度场数值解。铸造冷凝问题以当量温度来控制结晶时的温度下降过程并反映液固转变的程度；锻造拔长问题则进行温度场和变形力能的交替遗传计算来模拟变形与传热之间的互相影响。     

多道焊温度场数值模拟及其分布规律的研究

采用单元"死活"的方法进行了三维状态下低碳钢多层多道焊温度场的数值模拟,实现了模拟过程中焊接材料的逐步填充,计算结果与试验结果十分吻合。在此方法的基础上进行了厚板LY16高强铝合金多层多道焊的数值模拟,对其温度场分布规律进行分析,研究了焊道间隔时间对温度场分布的影响,通过计算每一焊道节点的最大温度升高值做出了节点最大温升一节点距焊道中心线距离关系曲线,根据此曲线可在实际焊接中方便地预测构件焊后不同部位的组织和性能。     

电热爆炸喷涂层温度场的数值模拟

涂层／基体的结合强度取决于涂层与基体间的热接触作用,尤其是第一层涂层与基体的相互作用。分析电热爆炸喷涂层的温度场特点,建立温度场模型,并对不锈钢基体上电热爆炸喷涂Al涂层进行了温度场的有限元数值模拟。给出了涂层和基体温度场随时间的变化规律。分析不同界面热阻对温度分布以及凝固过程的影响。结果表明涂层组织将在基体表面由于快速凝固而得到细化,仿真结果对于试验具有一定的指导意义。     

不同条件下的正交切削温度场的数值分析

建立正交切削加工过程中的传热数学模型,基于Lagrange描述法和有限元法对正交切削的温度场进行数值计算,应用Deform有限元分析软件对不同加工材料、不同切削前角以及不同切削参数下的切削过程进行仿真,得出影响温度场的变化规律.研究结果表明,切削过程的热量主要由材料的塑性变形和切屑与刀具的摩擦产生的,在不改变材料属性的前提下,通过调整切削参数和刀具的形状来降低切削过程的温度,并给出具体刀具前角大小的温度影响分布曲线,为切削加工过程的优化提供参考依据.     

蜗轮稳态温度场及有限元分析

通过蜗杆传动的传热学、摩擦学及啮合原理的结合上进行研究,建立了蜗轮稳态温度场的数学模型。对对流换热系数和齿面输入的热流密度进行了分析,针对蜗轮齿面的几何特征和运动特征研制了相应的有限元程序,计算结果与实测结果基本一致。这为研究蜗轮的胶合失效和热弹流问题提供了依据。     

铝合金消失模充型过程的流场及温度场的数值模似

将ＳＯＬＡ－ＶＯＦ法应用于消失模充型过程中，并与传热过程耦合起来，综合考虑了消失模气化分解对充型速度的影响，得到了一维、二维流动的流场和温度场分布，预测了铝合金在消失模铸造中的流动性，揭示了铝合金消失模铸造充型过程与普通砂型铸造充型过程充填模式的差异。     

汽车前轴精密辊锻成形过程的数值模拟

汽车前轴的精辊-模锻工艺是一种用小成形力锻造设备成形较大型前轴锻件的塑性加工技术,其工艺关键在于精密辊锻。前轴的精密辊锻分4个道次,是典型的局部成形工艺。辊锻工艺由于旋转的模具与辊锻件之间的接触区域在不断变化,一直以来成为数值模拟的难点。对4个道次的模具建立了模型,采用三维刚塑性有限元程序DEFORM-3D模拟了前轴精密辊锻工艺,分析了辊锻过程中金属变形的规律,研究了模具参数对成形质量的影响以及辊锻力矩的变化规律。模拟结果对于改进辊锻工艺设计、提高模具设计水平具有指导作用。     

液-固挤压Al2O3sf /LY12复合材料管材成形过程的数值模拟

针对液-固挤压复合材料管材的成形过程,采用热刚塑性准耦合有限元法进行了数值模拟,以揭示其塑性变形行为.通过自行开发的有限元模拟系统软件,利用网格重新划分技术,得到了复合材料液-固挤压变形过程中的应力场、应变场及变形力,并对有关问题进行了分析.与试验结果相比较,验证了该系统的可靠性,为保证制件成形质量和合理选择工艺参数提供了理论依据.     

TIG焊接温度场的有限元分析

建立了运动电弧作用下三维焊接温度场的计算机数值分析模型,分析中引入了热焓的概念和表面双椭圆分布热源模型,研制了相应的程序,具有较高的计算精度。用该模型对TIG焊接温度场进行了分析计算,得出了TIG焊接熔池的形状,尺寸和热影响区的温度分布。计算结果与试验结果吻合较好。     

圆柱体在普通平板间镦粗时应力场的数值模拟

圆柱体在普通平板间镦粗时应力场的数值模拟。基于平衡方程及塑性条件，应用刚塑性力学模型，以实际试件的外形作为边界条件而解决了问题，求出了原高径比Ｈ。／Ｄ０＝２．３３的圆柱体在压下率为１５％～５０％情况下的内部应力场。这与物理模拟定性试验吻会，且进一步证明与完善了刚塑性力学模型的拉应力理论