二元液态金属AgxCu1-x快速凝固过程的分子动力学模拟研究

用quantum Sutton-Chen多体势对AgxCu1-x在冷却速率为2×1012K/s凝固过程的模拟,发现AgxCu1-x在x=35～65范围内具有形成非晶的能力,特别是对应于二元相图共晶点的Ag60Cu40在凝固过程中二十面体和其它多面体结构不仅数目大,而且还具有极为稳定的遗传性,而最容易得到非晶态合金.证实了合金化效应对非晶态合金的形成倾向和稳定性的关键作用.此外采用键对及原子多面体类型指数法对凝固过程中微观结构组态变化的分析,不但能说明二十面体结构在非晶态合金形成和稳定性中所起的关键作用,又有助于对液态金属的凝固过程、非晶态微观结构特征的深入理解.     

淬火冷却技术的研究进展

本文综述了国内外冷却技术发展概况。分为六个部分：水溶性聚合物类淬火介质的工业应用、淬火介质性能测试技术及其评价方法、冷却过程模拟技术、控制冷却技术及特殊冷却方法、冷却技术及设备在我国的推广应用、发展趋势。     

一种厚壁管镦粗新工艺

提出了一种浮动凹模芯闭式镦粗法,以解决厚壁管在单向加压的普通液压机上进行闭式镦粗后壁厚不均的问题。首先,介绍了该工艺的成形过程及模具结构;其次,采用刚塑性有元法对新工艺和传统工艺进行了有限元模拟,发现新工艺可明显提高管件壁厚的均匀性。     

淬冷过程非线性有限元分析的单元选择

用有限元法模拟工件淬冷过程,实现温度场与相变的耦合计算时,考虑到形状的复杂性以及非线性物性参数、相变潜热等多种复杂因素的影响,选择有限元单元时必须十分谨慎。本文选择不同类型的单元以及网格的疏密来进行对比,最终确定八结点六面体单元计算时既能满足计算精度的要求又使计算量不致过大,使硬件资源得以充分利用,并讨论了畸形单元对计算结果的影响。     

淬火槽内介质流场模拟及均流系统优化设计

本文应用FLUENT流体力学模拟软件模拟了生产用大型淬火槽内的流场分布,对不同均流系统结构下的流场分布情况做了对比研究,优化了均流系统结构,为淬火槽改进设计提供了技术依据.     

薄壁方管激光弯曲过程的模拟研究

薄壁方管激光弯曲是一种利用激光加热来实现构件的柔性成形技术。研究了薄壁方管激光弯曲有限元模拟中的型处理、单元技术、边界条件、动热源构建、材料热吸收系数的选择、边界条件与初始条件等关键技术的处理，实现了薄壁方管激光弯曲过程的有限元模拟，分析了其变形机理。     

Numerical Simulation of Temperature and Stress Fields of Ti-Alloy Thin-well Barrel during Quenching Process

TJ-6A1-4V(TC4)alloy is widely used in biomedicaland aerospace industries due to its high strength toweight ratio,excellent corrosion resistance andexceptional biocompatibility.However,during coolingof TC4alloy a larger temperature difference betweenits center and surface and phase transition can be easilyproduced due to its smaller coefficient of heatconduction compared with other metal materials,which leads to a formation of thermal stress in thisworkpiece.The combined impacts cause plastic…     

Challenges to Introduce Advanced Cooling Technology by the Utilization of Plural Cooling Velocity

The control of cooling power is very important to introduce desired properties. Usually, higher the cooling rate higher the quench hardness and distortion and the optimization of cooling power is the base for good heat treatment. The change of cooling speed during quenching is one of the effective methods to balance hardness and distortion. Different form the general knowledge of the demerit of vapor blanket stage, oil with long vapor blanket stage is also one of effective methods to reduce distortion. The reduction of distortion with enough quench hardness seems to be possible by optimization of cooling condition by the help of computer simulation. The exhibition of higher core hardness than surface in through hardening steels experienced in the “Inverse quench hardening” was introduced by Prof. Tamura and Shimizu. This mechanism is well explained by Arimoto et al, by analysis of computer simulation. In this paper, plural steps cooling methods are compared, in relation with cooling curve and heat transfer coefficient that is necessary to simulate quench results and the possibility of advanced cooling technology is discussed.     

金属材料流动应力模型对有限元仿真结果的影响

分别采用实验和插值的方法获得ANSI－1043钢在室温下的流动应力模型，然后利用两种模型对简单的镦粗过程进行研究，研究结果表明精确的流动力模型是提高金属材料限元仿真精度的先决条件，目前有限元仿真中利用插值的方法推算变形材料在不同温度范围内的流动应力模型是不科学的，会严重影响有限元仿真的精度。     

扇形螺旋板螺旋流道流场的数值模拟研究

采用Fluent软件对扇形螺旋板狭缝螺旋流道的气相流场进行三维数值模拟。因螺旋流含有较大的涡量和动能,在速度较小时表现为湍流。分别采用层流模型和湍流模型,对各种流量情况进行计算,求得扇形螺旋板狭缝螺旋流道层流稳定流动的流量范围以及其流场分布特点,为合理设计扇形螺旋板狭缝螺旋流道提供依据。     

淬火介质的冷却特性曲线究竟说明了什么

在用标准测试仪检测淬火介质冷却特性的同时,用摄像机摄录了探棒周围的状况.对比发现,按测得的冷却特性曲线的形状划分的冷却阶段,与探棒表面实际发生的冷却情况大不相同.说明了产生这种差异的原因.通过分析和推理,得出了结论:不能从淬火介质的冷却特性曲线去划分探棒所处的冷却阶段;凭测出的冷却特性曲线不可能准确推算实际工件可能获得的冷却情况;淬火介质的冷却特性曲线只宜用在介质冷却特性的相互对比中.     

不锈钢中δ铁素体与奥氏体组织转变模拟

通过不锈钢在奥氏体区的等温处理,研究不同温度、时间对组织转变的影响.对950℃不同时间等温处理的转变组织作了定量金相分析,并与Dictra软件模拟结果进行比较.结果表明,模拟结果与实验结果符合较好.另外对900℃、1100℃等温以及不同的初始晶粒尺寸进行了模拟,模拟结果显示,900℃、950℃初始阶段主要受相变驱动力因素控制,1100℃合金元素扩散成为控制因素.它们相同的转变全部完成的时间分别为28.9h,6.6h,3.8h.经过模拟计算,晶粒大小对组织转变有较大的影响.     

共格沉淀析出过程的模拟Ⅱ--外加应力场的影响

采用相场模型对外加应力场对共格沉淀析出过程的微观结构演化进行模拟研究,在外加应力场作用下,非均匀弹性模量系统沉淀相的析出过程发生重大的变化,粒子沿弹性软方向呈各向异性析出,这种各向异性生长与外加应力、点阵错配度的符号以及非均匀模量差的符号有关。采用双级时效模拟方式时,外加应力场对析出相的成核及生长阶段均有影响,只是影响程度与析出相自身的点阵错配度有关。对适当的体系采用应力时效的方式可能是实现除分子束外延技术之外的一种全新的制备超晶格微结构的方法。     

淬火槽均流系统优化设计

应用FLUENT流体力学软件模拟了生产用大型淬火槽内的流场分布.对不同均流系统结构下的流场分布情况做了对比研究,优化了均流系统结构,为淬火槽改进设计提供了技术依据.     

宽厚板热矫直和冷却过程的三维有限元模拟

借助于商用非线性分析软件MSC．SuperForm,用弹塑性有限元法建立宽厚板热矫直与冷却过程的三维热力耦合复合模型,并对该过程进行模拟仿真,得到了钢板热矫和冷却之后的残余应力分布。分析了热矫直和冷却过程两者共同作用对钢板残余应力的影响。分析表明,热矫直后的钢板经冷却到常温状态,残余应力不仅在数值上增大,且分布规律也与热矫后有很大的差别。因此相对热矫直过程,冷却过程对残余应力的影响较大;沿板宽方向温度梯度大的地方,残余应力的分布波动有较大变化,梯度越大残余应力的值越大。     

感应凝壳熔炼过程热与流场耦合数值模拟研究

模拟研究了TiAl合金感应凝壳熔炼过程的热场和流场分布,探讨了安培匝、电源频率以及坩埚与感应线圈的相对位置等电磁参数对热及流场分布的影响规律,模拟模型通过实验测得的磁感强度以及搅拌驼峰高度进行了有效验证,并对模拟结果进行了详细的分析讨论.     

镁合金筒形件挤压成形金属流动规律研究

以刚塑性有限元模型为基础,对实际生产中的镁合金筒形件毛坯用MSC／superform软件进行数值模拟,得到了变形流动规律和力能参数,在保证零件成形及能耗最小的前提下,获得了最佳的毛坯尺寸。     

用冷却曲线估测动态条件下淬火油的淬火烈度

对淬火油在不同流速下的冷却曲线和淬火烈度进行了测量 ,建立了硬化能力、淬火烈度与介质流速三者之间的关系。结果表明 ,淬火油的淬火烈度H值与建立在冷却曲线基础上的硬化能力HP值均随介质流速的增加而增加 ,二者增加的斜率相近。因此 ,在测得冷却曲线的前提下 ,可以估算出淬火油在该流速下淬火烈度的增加值     

厚壁筒形工件连续感应热处理有限元模拟

对麦克斯威方程组和导热微分方程进行分解化简 ,得到计算无限长轴对称工件的电磁场、感生涡流和温度场分布的基本方程。基于这些方程在ANSYS软件上实现了对厚壁筒形工件连续感应热处理的计算机模拟计算。计算了加热、淬火和回火等热处理过程中 ,工件温度变化和加热功率变化 ,预测工件淬火冷却时的组织转变 ,计算中考虑了工件材料物理参数随温度变化对加热过程的影响。通过模拟计算 ,实现了对连续感应热处理工艺的优化分析 ,而且找到了一种对连续感应热处理设备结构设计和工艺参数配置优化的方法     

板料厚度变薄计算机仿真的影响因素研究

应用该文作者参与开发的非线形有限元软件SHEET-FORMING对复杂飞机舱门加强板零件进行橡皮成形的计算机仿真，预示了该零件在多工步橡皮成形中可能出现的毛坯材料厚度变薄现象；着重分析成形步骤、载荷曲线、摩擦与润滑、零件的工艺孔等对成形中毛坯厚度分布的影响。该文所提供的数值仿真对比图为提高该零件的品质(或质量)、减少工装有很好的指导作用。