某型发动机尾流场热环境测量及数值模拟研究

对某型液体火箭发动机的尾流温度场及辐射场进行测量,采用计算流体力学技术对尾流场进行数值模拟,仿真结果同试验结果进行对比分析。结果表明:加载辐射模型后尾流温度场的预测更准确,发动机前部辐射场由喷管外壁的固体辐射及燃气的气体辐射构成,而远离发动机的区域主要气体辐射构成,P1模型可以有效预测液体火箭发动机尾流辐射场。     

铸钢件凝固过程热裂纹数值模拟及预测

根据铸钢件凝固过程三维温度场模拟和热裂纹形成的理论分析,提出了一种考虑凝固速度,补缩能力因素的热裂纹预测判据。在凝固过程温度场数值模拟的基础上,利用预测判据对实验铸件和实际铸件的热裂进行了预测,预测与实际结果吻合。     

国产主战坦克热物性参数的测试研究

该文论述了坦克用材料热物性参数的测试原理、方法及其测试装置。提供了主战坦克外观可视部件的热物性参数的测试结果，并分析了主战坦克外观可视部件热物性参数的主要影响因素及其变化规律。     

覆膜陶瓷粉末烧结过程热应力场研究

研究覆膜陶瓷粉末在选择性激光烧结过程中的热应力场 ,分析烧结过程中各种工艺参数同烧结件质量之间的关系。通过编制相应的程序对其热应力场进行数值模拟 ,从而优化工艺参数 ,确保烧结件质量。     

某履带车辆盘式制动器制动盘的瞬态热分析

针对某履带车辆盘式制动器,对其在紧急制动过程中的最高温度变化情况进行理论与仿真分析,结果表明:制动初始阶段,相对摩擦速度最大,摩擦产生能量最多,制动盘温度急剧上升,随着制动过程的进行,相对摩擦速度降低,温度上升速度也降低,最高温度将达到525.36℃.当机械能转化为内能的速度小于对流散热时,制动盘的温度开始逐渐降低.结合制动盘工作时的温度场分布,得到制动过程中制动盘内部应力应变分布情况.     

螺旋微反应器内传热过程模拟仿真与尺度放大

为提升微反应器制备含能材料的热安全性,采用基于有限体积法的计算流体力学模拟仿真方法,对螺旋微反应器内结构参数对流动与传热的影响规律进行了研究。结果表明,在螺旋微通道中,连续流动的流体在离心力的影响下会产生连续的二次流扰动方向变化,有助于增强流体的传热性能。增大螺旋微反应器的曲率、减小无量纲螺距值和增大流体流速,能够有效提升努塞尔数和控制沿程阻力系数。螺旋微反应器的传热性能存在“放大效应”,当螺旋管管道半径放大到2.5 mm以上时,热阻系数增大,传热性能降低。将螺旋管的管道半径控制在2.5 mm,能够在维持较高传热性能的同时,使换热流体通量增大了25倍,且压降降低了98.9%。     

有机玻璃管热降解对燃气流降温影响的数值模拟

研究有机玻璃在较快升温速率下的热降解特性,并将恒定质量流量高温燃气流过有机玻璃管内孔,有机玻璃管从内孔壁沿径向热降解,对燃气流降温过程分为初始降解与平衡降解两个阶段进行数值模拟.假设有机玻璃热降解一步化学反应方程式,分别模拟有机玻璃管内径为9,12,14,16,18,20 mm燃气流的降温过程来逼近有机玻璃管内径连续降解变化时燃气流的降温过程.     

子母弹抛撒干扰流场的数值模拟

运用流体力学软件CFX对子母弹抛撒时的干扰流场进行了数值模拟。研究给出了当子母弹抛撒时,子弹在不同马赫数条件下和有一定夹角的情况下的气动特性。这些结论为子母弹的分离参数选择提供了参考依据。     

烤燃弹热点火的LS-DYNA数值模拟研究

为了提高弹箭武器的可靠性,必须对其在一定热条件下的安全性进行评估。文中针对研究含能材料热安定性的烤燃试验,建立了烤燃弹的数值计算模型,利用LS-DYNA3D有限元程序中的热力耦合分析功能对烤燃弹在不同升温速率下的内部传热及炸药和壳体热膨胀的准静态过程进行了数值模拟,得到了炸药的点火时间、点火温度、点火位置以及炸药点火前壳体及炸药热膨胀的幅度、烤燃弹中的压力分布、等效应力及等效应变云图。结果表明,随着升温速率的提高,炸药的点火时间是逐渐缩短的,点火时壳体的温度是逐渐上升的;炸药的点火位置同时也是点火前装置中压力的最高点,装置中等效应力和等效应变的最大值出现在炸药中,与壳体相邻的圆柱环形区域。     

轴承滚道激光淬火的温度场数值模拟

利用CO2激光对GCr15钢轴承滚道表面进行激光相变硬化处理实验。对GCr15轴承滚道表面激光相变硬化处理过程进行数值模拟,讨论激光工艺参数对轴承滚道表面激光硬化处理后相变硬化区宽度和深度的影响,得出与实验比较吻合的结果。激光参数变化所造成的微观结构变化导致表面硬度值差异较大。模拟结果表明,激光工艺参数固定时,激光扫描进、出端的温度场有明显的不同,导致沿激光扫描方向硬度分布的不均匀性和激光扫描进、出端淬硬层深度分布的不均匀性。并探讨改善硬化层深度分布均匀性和表面硬度均匀性的方法。     

半固态AZ91D流变铸轧温度场数值模拟

从流体力学的角度出发,采用有限元方法对半固态 AZ91D 镁合金的流变铸轧过程进行了研究。数值模拟结果表明,半固态浆料温度为584℃时所设计的镁合金半固态流变铸轧过程能很好地进行,此模拟结果为确定最佳的工艺参数提供了有效的证据,同时,该研究工作能为分析半固态流变成形过程提供有益的信息。     

基于FDM/FEM的镁合金挤压铸造温度场数值模拟

开发模拟挤压铸造凝固过程中温度场变化的有限差分/有限元计算模型,该模型包括凝固过程中的潜热释放。温度场模拟中采用交替隐式算法;应力场模拟中采用热粘弹塑性本构模型。为验证模型的正确性,对镁合金AM50A圆柱体实验件挤压铸造温度场变化过程进行模拟计算,模拟结果与实验结果基本一致。     

高温钢管包覆金属橡胶的散热过程计算机仿真

用计算机仿真技术研究高温钢管包覆金属橡胶的散热过程。用Inventor建模软件构建模型,相关参数作为输入项导入APDL仿真平台,划分网格构建有限元模型。结果表明:固定时长内,未包覆金属橡胶的散热过程温度变化范围为89~98℃,包覆后为15~98℃,散热由内到外;不同温度、振幅、频率下,金属橡胶包覆高温钢管散热效果良好。     

TIG增材成形5356铝合金温度场数值模拟分析

用Abaqus软件结合单元生死法,建立钨极惰性气体(tungsten inert gas,TIG)增材成形5356铝合金有限元模型,探讨层间冷却时间、增材方向及预热对温度场的影响规律,并通过实测温度验证仿真结果。结果表明:随层间冷却时间递增,第1层表面中点温度循环曲线的峰值与谷值下降;随层数增加,峰值温度先快速下降,后缓慢下降;谷值温度先快速增加,后缓慢增加。往复式增材成形可有效改善同向增材在熄弧端因热量积累导致的成形缺陷,有利于提升表面平整度。在合理温度范围内的基板预热可使温度分布更均匀。     

T-250钢薄壁圆筒环缝电子束焊接数值模拟

利用ANSYS软件采用三维锥体热源模型对T-250钢薄壁圆筒环缝电子束焊接进行数值模拟。结果表明,三维锥体热源模型适合于电子束焊接的数值模拟,由此得出的温度场分布与实际焊接情况吻合良好。残余应力在距焊缝中心轴向4 mm区域内会发生突变或者达到最大值。这个区域正好对应实际焊接的焊缝区和热影响区,说明数值模拟与实际焊接有较好的对应性。     

7A52铝合金双丝MIG焊接温度场数值模拟

采用ANSYS的"生死"单元技术,对7A52铝合金双丝MIG焊接的热过程进行数值模拟。实现多层焊中焊缝填充的动态过程,与真实试验过程完全吻合。结果表明,7A52铝合金双丝MIG焊接过程中,焊点处的峰值温度可达到837℃。     

气动阀门发声器内流场的数值仿真

利用CFD软件Fluent建立了一个气动阀门发声器3D模型,模拟了其内流场分布规律。结果表明,气动阀门与谐振管共同作用,会对发声器内流场的速度和压力分布产生很大影响。模拟结果表明,Fluent对气动发声器内流场模拟结果合理,用于气动发声的设计与优化具有良好的前景。     

连续油管钢带斜焊温度场及残余应力场数值模拟

采用有限单元法,模拟连续油管钢带斜焊及形变热处理过程中温度场和残余应力场的分布情况。结果表明:在焊接过程中焊缝附近温度梯度很大,远离焊缝的地方温度梯度渐渐趋于平缓;随着焊接热源的移动,温度中心也随之移动,最高温度可达母材的熔点,能量集中在很小的范围内,造成高度集中的瞬时热输入。焊后残余应力主要集中在焊缝附近,最大应力值为432 MPa;形变热处理之后残余应力集中分布在热处理区域的边界,最大应力值为431 MPa。对比发现形变热处理并不能减小或消除焊接残余应力,只能使残余应力重新分配,远离焊缝附近,使该位置的材料趋于安全。     

变压边力条件下TRIP钢板成形窗口的数值模拟

为提高TRIP高强度钢板的成形质量,提出通过改变刚性凸模胀形试样宽度来测定板料FLC,并对其进行优选。在此基础上,以盒形件为例,借助数值模拟研究其压边力成形窗口以及最优的压边力变化曲线。结果表明:随着冲头行程的逐步增加,TRIP钢板盒形件的压边力成形窗口高度逐渐减小,成形后期必须严格控制压边力的大小;当采用最优压边力变化曲线时,盒形件成形质量好、变形充分。