基于有限元的激光定点钎焊温度场研究

利用ANSYS软件对激光定点钎焊过程温度场进行了有限元模拟,在分析过程中采用三维单元,并考虑了材料热物性的非线性特征,建立了有限元模型,得出了钎焊过程中,不同工艺参数下试样表面的温度场分布图,并进行了温度测量和实际钎焊实验。结果表明:有限元分析温度曲线与实测温度曲线比较吻合,钎焊后金刚石与基体实现高强度连接。     

扫描电子束钎焊温度场数值分析

根据不锈钢毛细管板结构的钎焊特点,建立了扫描电子束钎焊温度场三维有限元分析模型。有限元计算结果与试验结果一致,证明所建立的温度场模型是合理的。利用该模型预测了束斑直径、扫描半径和束流三个工艺参数对扫描电子束钎焊温度场的影响。结果表明:大束斑直径、大扫描半径和小束流的扫描方式可以获得钎焊所需的局部均匀的温度场。利用有限元分析得到的优化工艺参数对毛细管板结构件进行了扫描电子束钎焊试验,获得了良好的钎焊接头。     

机抖激光陀螺温度场的有限元模拟与实验

为了研究机抖激光陀螺内在热源对陀螺性能的影响,利用有限元分析软件ANSYS建立了机抖激光陀螺的温度场模型,对有限元模型进行了温度场仿真分析。描述了有限元模型的简化方法,介绍了材料热参数的处理及热生成率和换热系数的计算方法,最后给出了机抖激光陀螺的稳态温度场1h和3h的瞬态温度场分布,指出了机抖激光陀螺的最高、最低温度分布区域及温度梯度分布情况。设计了高精度的铂电阻测温电路,其测温精度为0.005℃,仿真与实验对比结果表明,计算误差优于2%,验证了模型的正确性和合理性。本文的研究方法可为陀螺盒体内部测温点的选取提供指导意见,有助于提高机抖激光陀螺的温度补偿效果。     

毛细管流变仪温度场的有限元分析

针对毛细管流变仪的工作特点,利用传热学理论和有限元分析原理建立了相应的数学模型.基于ANSYS软件建立有限元模型,并对料筒内温度场的分布进行了计算和分析.结果表明,使用三段式加热能使料筒获得更加均匀的温度场分布,进而提高物料流变性能测量的准确性.     

热风阀温度场的有限元分析

介绍了热风阀阀板的有限元分析方法,探讨了阀门在关闭和开启时间内温度场对热风阀阀板的影响,验证了模拟分析结果与实际工况相吻合,说明了模拟分析有利于热风阀结构的改进。     

基于ANSYS的激光清洗模具表面温度场有限元分析

激光清洗是一种新型的工业清洗技术,它利用激光能量将模具表面的污垢去除,达到绿色清洗的目的。文章利用ANSYS软件模拟了激光清洗模具过程中模具表面的温度变化,在分析过程中采用二维单元,并考虑了材料的热物性随温度的变化,建立了有限元模型,得出了模具表面节点的温度分布,以及激光功率和扫描速度对温度场的影响,这对进行激光清洗模具技术的机理研究具有很大的帮助。     

磨齿温度场的有限元分析

以Y7125磨齿机磨削淬硬齿轮为研究对象，借助有限元分析软件ANSYS平台，对磨齿过程温度场进行了仿真，得出不同磨削深度下的磨削温度分布曲线，并与解析解进行了比较，从理论上证明了仿真结果的可靠性，为研究磨齿温度场提供了一种新的方法。     

微型器件选区激光熔化成形温度场的有限元分析

为选择合适的工艺参数实现微型器件的选区激光熔化直接成形,利用ANSYS有限元软件对成形过程的温度场进行了分析。结果表明,温度场的形貌大致呈椭圆形,熔池位置滞后于激光光斑位置,粉末层最高温度、熔池最大宽度和深度均随着扫描速度的增加而减小、随着激光功率的增加而增大。根据分析结果选择合适的工艺参数,当光斑直径为50μm、粉末层厚为30μm、激光功率为200W、扫描速度为800mm/s和扫描间距为100μm时,成形的效果最好,制备出了具有较高精度和物理性能的微型钻头。     

铍材激光钎焊温度场和应力场的数值模拟

在综合考虑激光钎焊熔池表面形状和几何参数的基础上,建立了适合于铍材激光钎焊的表面双椭圆热源分布模型;通过对数值模拟与试验获得的熔深、熔宽等参数的对比,可知计算结果与试验结果吻合较好,说明双椭圆表面热源模型能够较好地模拟铍环钎焊.通过对焊接加热和冷却过程中铍环焊缝附近应力状态变化的比较,发现凝固过程中最大轴向拉应力和最大环向拉应力均位于焊缝中心,这正是焊缝中心较易形成凝固裂纹的主要原因.     

激光反应熔覆碳化物陶瓷涂层温度场的有限元模拟

利用ANSYS软件建立预置式粉层激光反应熔覆的数值模拟模型,考虑了相变潜热、辐射对流散热、表面效应单元等因素的影响;在不同的工艺参数下,用该模型对激光反应熔覆碳化物陶瓷涂层温度场进行了计算,分析了整个激光加工过程中温度场的变化情况。结果表明:激光功率和扫描速度对基体熔化厚度以及熔覆层宽度的影响都比较显著;激光功率是造成熔覆层较大温度梯度的主要因素;有限元模拟得到的最佳工艺参数得到了试验验证。     

激光弯曲成形温度场与应力场的有限元模拟

建立了三维瞬态温度场的数学模型。使用有限元分析软件M SC.M arc对41C r4钢工件激光弯曲成形过程的温度场进行了有限元数值模拟,并在温度场的基础上进一步分析了板材激光弯曲成形过程中的应力场。     

高速切削温度场的有限元分析

建立了正交切削的热传导分析模型,采用有限元法对高速切削条件下的温度场进行了数值模拟,得到切削速度对切削温度的影响规律,为研究刀具磨损机理、优化切削参数提供了有益的参考数据     

金属粉末激光烧结温度场的三维有限元模拟

综合考虑热传导、热辐射和热对流及变热物性参数,基于ANSYS平台建立了连续移动的三维瞬态金属粉末直接激光烧结温度场的有限元模型;利用APDL参数化设计语言实现热源移动,利用焓处理相变潜热的影响,对水雾化铁粉的烧结成型温度场进行了模拟,系统分析了激光熔池的加热和冷却规律及温度场随时间的变化规律。模拟结果表明:随着时间的增加,由于热积累效应使得激光熔池的温度越来越高;彗星状温度云图的最高温度并不在激光光斑中心而是稍微滞后;模拟结果显示烧结过程中将产生液相,这与先前的实验结果吻合较好。     

电火花线切割温度场有限元分析及参数验证

建立了电火花线切割脉冲放电模型,利用有限元法分析了单脉冲放电的温度场分布。计算出该条件下工件及电极丝放电凹坑几何特征,与实际切割条件下的表面粗糙度、电极相对损耗比、切割速度等工艺指标进行了对比,并根据电火花线切割的加工特点进行了修正,研究了电火花线切割的蚀除规律。结果表明:模拟的单脉冲放电凹坑几何特征经修正后可以近似表征实际连续切割时的表面粗糙度;实际切割中放电点在电极丝上的通道转移是导致电极丝相对损耗较低的主要原因;考虑到实际切割相关因素,对理论切割速度进行修正后,其值与实际值是吻合的。     

螺栓联接法兰瞬态温度场分析

建立了螺栓法兰联接的三维力学及传热学模型,在考虑垫片非线性基础上,研究了法兰的瞬态温度场分布以及温度场的变化,对垫片和螺栓载荷的影响.研究表明,由于瞬态温度场的影响,螺栓载荷变化滞后于垫片载荷的变化,并且随着内壁温度的升高而增加;垫片外侧载荷变化呈先升后降的规律.     

齿轮表面缺陷等离子焊接温度场有限元分析

三峡升船机驱动齿条模数较大,齿条采用40CrMo材料,齿条长期使用后在其表面产生疲劳点蚀,采用等离子焊接技术对其进行修复.采用有限元法模拟等离子焊接技术修复齿条表面缺陷的过程,研究了工艺参数对工件温度场的影响,得出采用等离子焊接技术修复工件的最佳理论修复工艺参数.