淬火过程中轧辊的温度场及热应力场的有限元计算(摘要)

给出了轧辊淬火过程中的温度场及热应力场的有限元计算。计算中利用沸腾传热理论处理了非线性边界条件。并在求解温度场的基础上按热弹塑性理论计算了应力场及最终的残余应力。计算结果与实验结果进行了比较。     

厚板焊接工形截面柱残余应力的有限元分析

确定厚板焊接柱φ曲线的关键是得出焊接残余应力的分布。本文根据热弹塑性应力理论,用有限元法分析了厚板焊接工形截面柱的残余应力。分析结果表明,厚板焊接工形截面残余应力的大小及分布,除了与焊接输入热量有关外,尚与截面几何尺寸有关。翼缘为轧制边的厚板工形截面中,残余压应力主要分布在两个翼缘上,而腹板上压应力较小。     

二维热冲击瞬态温度场的有限元计算

用有限元法求解非定常温度场时,如果取较小的时间步长,常会出现不合理的数值“跳跃”现象.本文采用修正后的 Fourier 定律和集中质量热容矩阵法给出了热冲击温度场的有限元基本方程.并对轴对称物体的热冲击温度场进行了有限元分析.     

线性摩擦焊接过程三维热力耦合有限元分析

采用热力耦合有限元方法，建立了线性摩擦焊接过程三维弹塑性有限元计算模型，综合考虑了异种材料线性摩擦焊接成型过程的几何非线性、材料非线性和摩擦界面接触非经性行为，着重分析了摩擦焊接过程中的不同产热机制及转化规律，直接由焊件材料的性能参数及设定的焊接规范参数对线性摩擦焊接过程的焊接参数、物理参量场的变化规律进行了数值模拟，得到了线性摩擦焊接过程中的温度场和应力场变化规律。为整体叶盘线笥摩擦焊接制造技术的发展提供理论基础。     

多层圆管不稳定导热过程中的温度场及热应力计算

多层圆管结构在不稳定导热过程中的温度场及其热应力状态,关系到结构的安全可靠性. 本文采用有限元数值分析方法计算多层圆管的温度场,并把解析解与有限元相结合,提出一种求解其热应力的计算方法.     

陶瓷水煤浆喷嘴温度场及热应力的有限元分析

采用有限元法对陶瓷水煤浆喷嘴温度场、温度梯度及其热应力进行了分析计算 .根据水煤浆喷嘴的结构和喷嘴工作情况 ,建立了水煤浆喷嘴三维稳态温度场和热应力的有限元模型 ,确定了边界条件 ,分析求解得到陶瓷水煤浆喷嘴的温度场、温度梯度和热应力 .结果表明 :在陶瓷水煤浆喷嘴的出口端面存在较大的温度、温度梯度和热应力 .根据对陶瓷水煤浆喷嘴磨损形貌、温度分布和热应力的分析 ,得出陶瓷水煤浆喷嘴出口处较大的温度梯度和热应力是导致其出现破损和脱落的主要原因     

10 000 t/d回转窑温度场与热应力有限元分析研究

主要运用有限元方法对10 000 t/d水泥回转窑温度场与热应力进行有限元分析.在求解过程中,采用APDL语言实现了包括建模、定义材料属性、求解和后处理的过程.通过计算,得出了回转窑的温度场和热应力分布.     

陶瓷复合钢管热应力的有限元计算

用有限元方法计算了陶瓷基复合钢管的温度场及残余热应力,并分析了热应力对陶瓷裂纹形成的影响.在计算中,考虑了钢管的塑性变形和材料物理参数随温度的变化.     

陶瓷水煤浆喷嘴温度场及热应力的有限元分析

采用有限元法对陶瓷水煤浆喷嘴温度场、温度梯度及其热应力进行了分析计算．根据水煤浆喷嘴的结构和喷嘴工作情况，建立了水煤浆喷嘴三维稳态温度场和热应力的有限元模型，确定了边界条件，分析求解得到陶瓷水煤浆喷嘴的温度场、温度梯度和热应力．结果表明：在陶瓷水煤浆喷嘴的出口端面存在较大的温度、温度梯度和热应力．根据对陶瓷水煤浆喷嘴磨损形貌、温度分布和热应力的分析，得出陶瓷水煤浆喷嘴出口处较大的温度梯度和热应力是导致其出现破损和脱落的主要原因。     

U71Mn钢重轨轨头淬火应力场的计算机模拟

采用有限元法研究了重轨轨头在淬火过程中的应力场分布。在模拟计算过程中利用等效热容法处理相变潜热对温度场的影响,利用等效线膨胀系数法处理相变引起的组织应力,并考虑了材料非线性参数对温度场的影响。结果表明,温度模拟结果与实测结果相吻合,同时喷风淬火能产生较小的残余热应力,从而避免了钢轨的变形和开裂。     

厚板焊接中焊接残余应力的分布规律

通过对厚板焊接构进行条形切割解体，从而实测截面上焊接残余应力的大小，并根据统计理论，总结出厚板中焊接残余应力在截面上的分布规律。     

16MnR钢特厚板焊接接头组织性能的实验研究

采用直流正接埋弧自动焊法,对60 mm厚16MnR钢特厚板实施焊接,焊接电流为450 A,焊接速度为140mm/min.观察和分析了焊接接头金相组织,测量了焊接接头表面的显微硬度.结果表明,在本文的焊接实验条件下,焊缝外观平整、组织均匀,在焊缝的热影响区显微硬度达到最大,硬度最低的区域为母材,焊缝质量可以满足使用要求.     

中厚、薄板快速电弧焊热循环数学模型

从电弧焊热源（电弧）在中厚、薄板对接焊时以一定速度匀速移动的实际情况出发,建立了比较适用的焊接热影响区的热循环方程,并根据焊接热影响区中某点的t8/5（或8/3）在焊接条件不变的前提下和该点与热源的距离基本无关这一事实,推导出不合被焊材料的定压比热容、热导率、密度、热扩散率等物理性能以及焊接热输入、焊接速度和板厚等参数,只含有热循环峰值温度Tmax、焊件初始温度T0及t8/5（或t8/3）等参量的热循环数学模型,从而简化了计算,方便了应用。     

高强埋弧焊接圆钢管多层多道焊接数值模拟

为研究高强埋弧焊接圆钢管纵向残余应力分布规律及影响因素,考虑了高强钢材非线性物理材料属性和焊接过程中的相变潜热,以均匀热源模型模拟第一道次熔化极气体保护焊(GMAW)热源,以双椭球热源模型模拟第二、三道次埋弧焊(SAW)热源,通过单元生死功能模拟焊缝生长过程,并在焊接荷载步间不断修正钢管与空气热传递的表面积,对3道次焊...     

结构钢焊接残余应力三维有限元分析

对结构钢板对接焊接及腹板与翼缘角焊缝连接的工字型截面梁进行三维有限元模拟,分析了焊接温度场、残余应力分布及残余变形。有限元计算结果与试验结果比较吻合,证实了计算模型的有效性。计算结果表明:焊接热影响区存在较大的三向残余应力,且纵向残余应力大于横向残余应力,对结构局部受力将产生较大影响,但由于焊接残余应力是自平衡的,故焊接残余应力的存在对钢材宏观受力影响不大。     

13MnNiMo54/20MnMo异种金属埋弧焊接头性能研究

采用埋弧焊方法对板厚为106 mm的13MnNiMo54/20MnMo进行了异种金属多层多道焊,在检验合格的焊件上截取并制备试样。通过对焊接接头金属进行组织观察、高温拉伸试验以及显微硬度测试研究了异种金属焊接接头的性能。结果表明:中间层焊缝金属组织以细小的块状铁素体为主,表层焊缝金属组织主要为粗大的先共析铁素体和针状铁素体;20MnMo侧HAZ粗晶区是焊接接头的薄弱部位;表层焊接接头金属硬度高于中间层接头金属的硬度,20MnMo侧HAZ粗晶区金属的硬度值最高。     

TiNi形状记忆合金精密脉冲电阻对焊接头的形状恢复率

对TiNi形状记忆合金精密脉冲电阻对焊接头形状恢复率进行了研究。分析了焊接热量、焊接压力、焊后热处理等焊接参数及冷热循环对接头形状恢复率的影响 ,并对接头的显微组织进行了分析 ,得出了获得最佳接头形状记忆效应的条件。     

低合金高强钢KMN焊接接头的低温性能

针对离心压缩机叶轮制造用KMN钢的低温工作条件,研究了KMN钢的焊接工艺和焊后热处理技术.通过拉伸试验、低温冲击试验及显微组织观察等手段表征了焊接参数及焊后热处理技术对焊接接头性能的影响.结果表明,在相同的热处理状态下,当线能量为14.4 k J/cm时,焊接接头的性能最好.在线能量相同的情况下,随着回火温度的提高,焊接接头的屈服强度和抗拉强度均有所下降,而低温冲击功先上升后下降.采用E9018-B3L-Ni焊条焊接的KMN钢可满足-50℃低温工况的使用要求.     

三峡水电站引水压力钢管焊接残余应力计算

根据板壳和圆柱壳体理论 ,以及焊接收缩力模型 ,推出圆柱壳体类构件环缝焊接残余应力的计算公式 .用所导出的公式 ,对三峡水电站引水压力钢管环缝焊接残余应力作了计算 ,其计算结果与有关权威资料计算、测试结果吻合 .本计算结果为分析三峡引水压力钢管焊接残余应力的影响 ,以及焊接工艺设计 ,提供了理论参考 .