激光相变硬化过程中温度场及马氏体相变的数值分析

以相变理论,热弹塑性理论为基础,根据激光热处理加热,冷却速度快的特点,建立了考虑热物性系数及相变过程的非线性热传导方程。该方程能较好地反映马氏体相变特征。应用有限单元法和有限差分的混合解法对平板材料激光淬火过程的瞬态温度场进行了计算。在计算温度的同时,计算了马氏体量的分布,地而确定激光硬化区的表貌。计算结果与实验结果对比表明,此项理论研究有一定实用价值。     

中间包温度场数值模拟研究

运用Fluent 6.3软件对中间包进行数值计算,研究了控流装置等因素对中间包温度场的影响。结果表明:中间包内控流装置结构越简单,入口和出口之间温差越小,整个中间包的温度场分布更加均匀。为减小注流区中间包熔池深度方向上的温度变化梯度,应增加中间包内挡墙与长水口之间的距离;为提高中间包内温度场的均匀性,应适当增加中间包长水口浸入深度,控制中间包的熔池深度,本试验中间包熔池深度应控制在1 200 mm左右,模拟结果在现场得到了有效验证。     

光束诱导45钢表面相变硬化过程温度场的三维数值模拟

采用数值模拟技术 ,可以使聚焦光束处理参数的优化过程更加经济、高效。在此背景下 ,本文建立了聚焦光束相变硬化过程温度场分布的三维数值分析模型。模型考虑了试样的有限尺度 ,试样材料热物理参数的温度依赖关系 ,以及对流、辐射造成的表面热损失。对尺寸为 1 2 5mm× 1 2 5mm× 90mm的 4 5钢试样的瞬态传热过程进行三维模拟 ,验证了模型的可靠性。计算得到的试样三维温度分布图像可用来预测聚焦光束处理产生的相变硬化层尺寸。结果表明 ,聚焦光束相变硬化过程温度场的空间分布是局域化的 ,并且具有极高速的加热和冷却过程。匀速扫描的聚焦光束相变硬化过程存在端部效应     

稳态温度场中孔形零件受热变形研究

材料线膨胀系数和体膨胀系数存在线性关系,在此基础上推导出稳态温度场中孔型零件孔径受热变形的理论公式,得出孔径受热变形与孔型零件的其它所有几何尺寸相关的计算公式。传统孔型零件受热变形计算公式存在不足之处,经过改进的计算公式更为合理,实验结果也显示了改进后的计算公式相对于传统计算公式的优越性。     

激光相变硬化过程中温度场及马氏体相变的数值分析

以相变理论、热弹塑性理论为基础 ,根据激光热处理加热、冷却速度快的特点 ,建立了考虑热物性系数及相变过程的非线性热传导方程。该方程能较好地反映马氏体相变特征。应用有限单元法和有限差分的混合解法对平板材料激光淬火过程的瞬态温度场进行了计算。在计算温度的同时 ,计算了马氏体量的分布 ,进而确定激光硬化区的形貌。计算结果与实验结果对比表明 ,此项理论研究有一定实用价值     

矩形端面电极电阻点焊温度场数值模拟

基于ANSYS有限元分析软件,对电极端面为矩形的电阻点焊温度场进行数值模拟研究.在综合考虑模拟精度和具体工艺条件的基础上,对物理模型进行适当的简化处理,建立了矩形端面电极电阻点焊温度场1/4三维有限元分析模型,接触电阻采用电阻率的形式进行处理.结果表明,在焊接初期电极压力在电极端面边缘形成较大的应力分布,使得最高温度分布在电极边缘区域,随着焊接时间增加,接触电阻减小,最高温度向内部转移形成熔核,此时与传统点焊情况相似.     

连铸坯凝固过程中温度场数值模拟

利用Marc/Mentat软件采用二维有限元方法,分析了连铸过程中板坯的凝固过程;计算出了板坯表面与中心的温度分布、坯壳厚度、液芯长度等.     

热处理过程数值模拟综述

总结了热处理过程数值模拟的研究方法和成果，对模拟基本原理进行了扼要介绍，涉及温度场、组织场、应力场的计算。介绍了国内外发展概况和应用情况，并指出难点问题和发展方向。     

导弹端头再入大气层温度场数值模拟

飞行器再入大气层的过程,表面由于受到气动加热的作用将承受很大的热负荷,因此对端头材料的高温力学性能提出了较高要求。现行的较为有效的方法中采用了ZrO_2陶瓷材料作为导弹端头的涂层。本文对氧化锆导弹端头陶瓷制件进行了特殊条件下的数值模拟,提出了一种在特殊热负荷条件下具有三个相变点的氧化锆端头制件的温度场数值模拟方法,与此同时采用ANSYS建模进行了同种条件下的有限元分析。研究表明,本文中进行的两种假设均与ANSYS模拟的结果较好匹配。     

管道焊接过程的温度场数值模拟

以20#钢钢管的对接接头为研究对象,应用ANSYS软件,对其焊接过程的温度场进行了数值模拟,获得了其焊缝区的瞬态温度场以及各点的焊接热循环曲线.结果表明,起焊位置处各节点经历了两次升温过程,其它位置处节点只经历了一次;距离焊缝中心等距离的节点所经历的热循环过程呈现相同的变化规律;距焊缝中心远近不同的点所经历的热循环各不相同,节点越接近热源,温度升高越剧烈,所能达到的最高温度越高.     

铝熔炼过程合金熔体温度场的数值模拟

根据物料平衡方程、能量守恒方程、动量方程建立熔炼炉内熔炼过程中熔体温度的数学模型;以能量平衡测试中得到的数据为边界条件,通过重油燃烧过程的概率密度函数(PDF)仿真提供相关信息,运用Fluent6.3流体力学软件,对熔炼过程铝合金熔体温度场进行数值模拟,模拟结果与实际情况相符.     

径向加热与侧喷加热铝材退火炉内流场与温度场数值模拟研究

针对现有径向加热铝材退火炉所采用的径向对流换热方式造成铝卷退火效率低,铝卷表面与内部温差大的缺点,采用轴向对流换热的方式,设计出侧喷加热铝材退火炉。利用CFD软件FLUENT,采用标准K-ε模型,对径向加热与侧喷加热铝材退火炉内气体流动和传热问题进行了数值模拟研究,得到了炉内流场与温度场分布特征。结果表明,侧喷加热铝材退火炉内气体流动顺畅、对流换热均匀性好、炉温升速快,且温差控制在±1℃内,满足退火工艺对炉温均匀性的要求,为侧喷加热铝材退火炉的设计与研究提供了理论基础。     

基于ANSYS的连铸坯感应加热温度场数值模拟

应用感应加热理论,建立了电磁场与温度场耦合的有限元数学模型,利用大型通用有限元分析软件ANSYS对钢坯的感应加热过程进行了模拟分析,得到了随时间变化的工件温度分布图,并分析了感应加热整个温升过程的特点与影响因素,结果表明,通过调整加热装置的频率、激励电流等工艺参数,可以达到铸坯均温的目的。     

H型钢控冷过程温度场的数值模拟

借助ANSYS有限元分析软件,对H型钢冷却过程进行了有限元模拟,分析了3种冷却方案下H型钢温度场的分布及其变化规律,其中最优方案的数值模拟结果与试验数据吻合较好。分析结果对于掌握H型钢的冷却规律、开发控制冷却技术具有实际指导意义。     

液态模锻铝合金轮毂温度场与应力场数值模拟

以2A50铝合金坦克负重轮为研究对象,使用Pro-CAST模拟仿真软件对该制件的液态模锻成形过程的温度场和应力进行了数值模拟.模拟结果显示,轮毂的总体凝固趋势是由上到下,由表及里,最后凝固区域为轮毂拐角及底部中心处;应力主要集中在轮毂的厚大拐角区域,且轮毂表面受压应力,拐角及底部中心区域由于凝固收缩受到先凝固部分的阻碍而受拉应力;制件在最后凝固的拐角处产生了缩松及微裂纹.模拟结果与试制轮毂裂纹产生位置相吻合.     

铝合金活塞铸件的温度场数值模拟研究

开发了三维温度场计算程序,模拟了活塞铸件在不同界面换热系数下的金属型凝固进程,说明界面换热系数对金属型凝固速度影响很大,可作为调节金属型凝固的控制因素。同时还对比说明了相对计算的意义。     

钢轨全断面在线感应加热温度场数值模拟

利用有限元软件ANSYS,对钢轨全断面在线感应加热时的温度场进行数值模拟,分析了在线感应加热过程中钢轨内部温度的变化规律.通过实验与模拟结果对比发现,温度场的模拟结果与实验结果吻合度很好,对后续的工艺和设备的优化起到了一定的指导意义.     

双辊铸轧辊带温度场的数值模拟

介绍了采用有限差分法求解铸轧中铸轧辊辊套温度场及铸轧区温度场 ,其中铝熔体凝固时相变潜热的释放采用热焓法来进行处理 ,得到了铸轧区及辊套温度场分布情况 ,并结合优化方法求得了辊带界面的平均换热系数为8.14kW/(m2 ·℃ )。