淬冷过程三维温度场有限元模拟数值振荡问题的研究

用作者编写的三维有限元程序对淬冷过程温度场进行了模拟计算，并与解析解（分离变量法）进行了比较。为了解决数值振荡问题，采用了局部网格细化、动态时间步长和集中热容矩阵等方法。通过模拟结果与解析解的比较可以看出，在时间步长选择合适的情况下，集中热容矩阵能够很好地解决数值振荡问题；如果不进行集中热容矩阵，无论是细化网格还是减小时间步长，其解决数值振荡问题的效果都不好。     

基于有限元的多次补焊焊接残余应力的数值模拟

应用有限元方法建立了补焊温度场的数学模型，并对温度场进行一定的简化。焊接应力分为热应力和组织应力两部分，分别给出了热应力和组织应力的计算模型。利用ANSYS有限元软件以BHW35钢补焊为例进行数值模拟，给出了有限元的实现过程。并分别给出了一次、三次、五次补焊的模拟结果。并将计算模拟值与实际测量数值比较。计算结果和实际测量数值基本吻合。并根据应力分布情况，得到一些结论，焊缝中心的残余应力变化不大；热影响区存在较高的残余拉应力，且同一位置，随修复次数的增加，应力值逐渐提高；残余拉应力区宽度变大。文中还给出了焊后热处理后的应力大小情况，以证明焊后热处理能改善应力分布。     

感应透热有限元模拟分析

采用有限元分析法和ANSYS软件，引入复矢量磁位，推导了感应加热有限元模拟的数学模型。讨论了感应加热有限元分析中温度场与电磁场耦合、工件材料物理参数温度依赖性等关键技术问题的处理方法。分析了圆柱工件的感应透热过程，得到了坯料内的温度分布状况以及温度随时问的变化规律。结果表明，数值模拟结果与工程实际应用工况基本一致。     

激光焊接温度场数值模拟

深入分析了激光焊接小孔传热模型的特点，在此基础上选取合适的热源形式，研究了移动线热源和高斯分布热源作用下，准稳态与瞬态激光焊接温度场。利用MAT—LAB软件及ANSYS有限元分析程序对激光焊接温度场地分别进行了计算及模拟，并且将两种分析结果进行了比较。最后还将有限元的模拟值与实测值进行了对比分析，进一步验证了小孔模型与高斯热源在激光焊接温度场模拟中的适用性。     

钢板焊接温度场与应力应变场有限元数值模拟

文中基于有限元软件ABAQUS,以过渡划分网格方法建立了钢板对接焊有限元模型,采用间接法对厚8 mm钢板焊接过程进行了三维动态数值模拟,计算得到了焊接过程温度场与应力应变场.结果表明:钢板焊接温度场分布与熔池中心距离呈正相关,熔池中心温度最高,距离熔池中心越近温度梯度越大;焊缝处残余应力及变形均呈中间大、两头小的分布形...     

浇包内温度场的有限元数值模拟

根据实验室双辊铸轧铝薄带的实际条件。针对浇包在充满铝液至开浇前的停置过程中的温度变化问题．采用二维能量传输的数学模型和ANSYS有限元分析软件。计算了不同预热温度、不同保温方式下浇包内温度场随时间的变化规律。为确定合适的开浇时间提供了理论依据。     

热轧带钢温度场的数值模拟

建立了带钢热连过程温度场的数值计算模型,该模型由轧制过程的二维ＦＥＭ模型和层流冷却过程后维有限差分模型组成,能够比较准确地描述带钢在热轧过程中的温度变化及温度分布情况,计算结果与实测值符合良好     

闪光对焊闪光过程温度场分布的数值模拟

对研究闪光对焊闪光阶段焊件的温度场分布，建立了轴对称有限元模型。提出了闪光对焊过程中电热耦合作用的模拟方法。数值分析结果与试验结果吻合良好。该模型为选择和优化闪光对焊焊接参数以及为闪光对焊过程顶锻阶段的热力耦合过程的模拟提供了有效的分析手段。     

铸件凝固过程温度场的数值模拟

本文在讨论不稳定热交换过程机理的基础上，给出了热传导微分方程及其有限元解，从而建立了铸件凝固过程温度场的数学模型，并对相关问题进行讨论。最后通过缩孔和缩松缺陷的预测对数值模拟的结果进行了例证。     

Ir坩埚铸造过程中温度场的有限元模拟

为了克服传统Ir坩埚铸造研究中需占用大量Ir和资金的缺点,作者采用有限元方法计算了3种不同尺寸的Ir坩埚在铸造过程中的温度场变化特点.通过对计算结果的分析,有效地预测了缩孔在Ir坩埚壁出现的位置、浇口处缩孔的位置和形状等特点,同时给出了Ir坩埚底部中心处在凝固过程中的温度与时间关系的曲线.对于Ir坩埚实际铸造过程的工艺制定和优化具有指导作用.     

粗轧变形区温度场实验及仿真

轧制变形区温度场的分布是轧制力及轧件微观结构预测的重要参数之一。采用实验和有限元的方法研究了铝板热轧过程,侧重轧件变形区温度的分布,并对变形区接触热传递系数的分布规律进行了分析;以此作为轧辊轧件间传热模型,建立了实验轧制的数学模型。结果表明,轧件在轧制变形区存在较大的温度梯度,并且与实验结果吻合较好。     

楔横轧三维变形过程的有限元数值模拟研究

在分析了楔横轧加工工艺特点的基础上建立了模拟楔横轧过程的计算机系统模型,用有限元对板式楔横轧变形过程进行了三维数值模拟,成功地实现了楔横轧楔入段、展宽段、精整段全过程的计算机模拟,得到了不同变形条件下变形区的形状,变形过程中的应力场、应变场和变形载荷等重要信息。     

薄板激光焊接温度场的数值研究

进行了薄板激光焊温度场的分析与数值模拟,在空间域上用加权余量法,时间域上用有限差分法离散,建立了有限元方程,并编制了相应的程序。在程序中考虑了材料热物性参数的温度相关性、熔化潜热以及对流辐射等对温度场的影响,为进一步分析应力应变场奠定了基础。最后对程序计算结果与实验结果作了比较,吻合较好。     

钢管斜轧穿孔过程的三维有限元数值模拟及分析

本文以某厂狄舍尔(D iescher)穿孔机为研究对象,应用DEFORM-3D非线性有限元分析软件对实心圆坯二辊斜轧穿孔过程进行了三维热力耦合数值模拟,通过分析圆坯的应力应变场和温度场及顶头穿孔过程中的温度场分布特征,得出管坯最大应力、应变、温度最高处位于管坯与轧辊、导盘接触区。顶头轴向温度梯度明显,头部温度最高。为改善顶头的工作环境和提高其使用寿命提供了理论依据。     

注射模热流道温度场计算机辅助数值模拟分析

热流道温度场分布不仅影响塑料熔体的性能,而且影响塑件质量和生产效率。现研究了注射模热流道温度场数学模型建立及求解方法,并进行了温度场数值分析,给出了合适的热流道温度场分析数学模型,可为热流道系统温度的精确控制提供科学的理论指导,最后给出了相应实例。     

双辊铸轧薄带钢温度场的有限元数值模拟

建立了双辊铸轧薄带钢过程有限元数学模型 ,开发了二维温度场的模拟软件TRC HEAT。利用该软件对熔池内的温度场进行了模拟 ,得到了不同工艺条件下温度场曲线 ;得到了实现稳定轧制时各工艺参数之间的关系 ,为铸轧过程的分析和控制提供了理论依据     

多热源合成SiC冶炼炉温度场的动态数值模拟

根据多热源工业生产SiC冶炼炉温度场具有平面非稳态导热的特点,建立了冶炼炉内温度变化的动态数学模型,采用数值计算方法,动态模拟了炉料的升温合成反应及传热过程,获得了冶炼炉内温度分布及其动态变化规律,得到了四热源炉合成SiC的供电时间为60h左右,这一结果应用工业试验进行了验证。应用同样方法,可以获得表面负荷、炉芯尺寸等工艺参数,可以为工业生产SiC提供理论指导。     

电弧喷涂层温度场数值模拟

详细介绍了电弧喷涂层沉积过程中三维温度场有限元模拟技术 ,采用有限元分析软件计算了不同工艺、不同时刻以及不同位置涂层内的温度场 ,在建立传热模型过程中考虑了金属液滴束向涂层的传热与传质以及涂层向系统外的热量散失。采用在厚度方向以微小层叠加来模拟涂层的增厚 ,以此为基础构造涂层有限元计算几何模型 ,逐层激活层单元参与计算过程 ,实现移动边界以充分模拟真实的喷涂沉积过程。以实验验证计算结果 ,并详细讨论了喷涂沉积速率、界面传热系数以及间歇喷涂对涂层温度场的影响     

铸造铝合金圆锭温度场实验研究和数值模拟

通过设备测定了半连续铸造Φ100mm铝合金圆锭温度分布,以此为基础,通过反算法得到直接冷却半连续铸造铝合金水冷段换热系数与铸锭表面温度的关系。计算表明,随着铸锭表面温度的降低．换热系数逐渐增大;在温度由400℃降至130℃的过程中,换热系数急剧增大,温度在130℃左右时达到最大,其最值大约为23000W/(m~2·K);当温度继续降低时,铸锭表面换热系数又迅速减小。并用三维有限元对铸造过程的凝固规律进行了数值模拟,模拟值和实验值基本吻合。