45钢坯锻前感应加热的有限元模拟分析

对45钢坯锻前感应加热的过程进行了模拟分析,在模拟过程中考虑到了端部磁力线的逸散和工件的运动,得到了工件温度随时间的变化曲线;并分析了感应加热整个温升过程的特点与影响因素。结果表明有限元模拟结果和实际工程应用基本一致。     

大型钢锭锻前加热过程有限元模拟

实测了支承辊用6Cr2MnMoV钢的高温热物性参数,建立了86t钢锭锻造前加热过程的有限元模型.采取等效模冷法,分别模拟了冷送和热送过程钢锭表面和心部温度场的演化.结果表明,达到相同的均温程度时,86t冷送锭所需的加热时间约为48 h,而热送锭所需的加热时间约为33 h,热送锭的加热时间仅为冷送锭的约2/3.本研究所建模型和研究结果可为企业制定加热工艺参数提供重要参考.     

加热钢坯内部温度的计算机模拟

钢坯在加热炉加热时其内部的温度变化是一个重要参数，但目前只能测量钢坯表面温度，无法测量钢坯内部温度。因此，计算机模拟成为一个重要的手段。开发了一针对板坯加热炉的温度模型，并介绍了其应用实例。该模型有助于加热制度的工艺优化。     

钢板高频感应移动加热成形有限元建模及模拟研究

基于Ansys-APDL语言,采用磁场与温度场耦合移动热源,对感应加热钢板进行三维电磁-热-应力耦合模拟分析。结果表明,钢板加热时温度场和钢板Y方向变形场分布都不均匀,加热最后区域均出现明显的端部效应;加热区前端的温度梯度大,尾端的温度梯度小,钢板上下表面出现较大的温差;加热区域Y方向变形量UY随加热功率的增加而增大,随加热速度v的增大而减小;随着加热功率的增大,钢板弯曲角度θ线性增大,曲率半径ρ先减小后趋于定值;随着线圈移动速度的加快,钢板的弯曲角度θ线性减小,曲率半径ρ先增大后趋于定值。     

基于ANSYS圆环链感应加热机理的模拟

根据感应加热原理,利用有限元分析软件ANSYS的物理环境的概念对圆环链感应加热过程进行分析,通过所得计算结果分析圆环链感应加热过程,为揭示圆环链加热过程规律、优化工艺参数提供理论依据.     

富氧燃烧条件下钢坯加热特性的数值模拟

以某轧钢厂步进式加热炉为研究对象,利用Fluent软件对炉内气相流动与燃烧和钢坯加热过程建立数学模型,并开发了用户自定义函数处理钢坯移动。炉膛内气体流动采用Realizable k-ε模型,燃烧过程采用非预混燃烧模型,辐射传热采用DO模型来计算。通过所建立的数学模型,模拟研究了氧气体积分数为21%～35%的助燃气体与燃料燃烧对钢坯加热特性的影响。结果表明,随着氧气浓度的增加,燃烧区的烟气温度逐渐升高,导致钢坯具有更快的升温速率;由于富氧燃烧在燃烧区产生了更均匀的温度场,因此在氧气浓度为35%时,钢坯的黑印温差仅为15 K,比空气工况下的黑印温差低了20 K;当助燃气体中氧气体积分数从21%增加至35%时,钢坯的辐射传热量也随之增加,加热炉热效率从41.1%提高至48.4%。     

有限元模拟在汽车转向节锻造设计中的应用

针对汽车转向节,进行锻造过程三维有限元模拟,得到锻件内部温度场、应力场和应变场等参数.在此基础上,进行转向节锻造设计.实验表明模拟结果和实际成形过程吻合良好.     

移动式平板感应加热磁热耦合的数值模拟

以电磁场和温度场有限元分析为基础,建立了板型工件有限元分析模型,运用通用有限元分析软件ANSYS的耦合计算流程,对实际的工件感应淬火过程进行仿真。仿真过程中考虑了工件物理性能参数随温度变化的情况,从温升、功率等多方面对计算结果进行了分析和验证,证明了该耦合计算方法对于指导板型移动式感应加热过程有一定的指导意义。     

中频感应加热纯钛弯管成形过程中的有限元模拟

在MSC／Autoforge有限元模拟软件和弹塑性有限元理论的基础上，建立纯钛弯管成形过程中的计算机模拟系统。采用中频感应加热方法，通过对模具设计参数和推制速度的优化，获得环形管成形最佳的参数为；a=1．0～1．1、V=3．5～4．0mm／s。模拟和实际结果表明，采用上述参数可获得壁厚均匀，等强度，轻重量的薄壁钛环形管。     

基于ANSYS模拟预测S45C钢轴感应加热工艺参数

基于ANSYS有限元法对感应加热过程中电磁场和温度场进行了耦合分析,通过模拟得到了感应加热过程中频率f、电流密度Js和加热时间t等重要工艺参数之间的关系曲线,制定了预测工艺参数的确定方法。针对S45C钢轴类工件的技术性能要求提出了试制工艺参数,进行了感应淬火试验及相应的ANSYS有限元模拟,结果表明轴径向的温度模拟结果与硬度梯度曲线试验结果存在一致性。     

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。     

感应淬火电磁-热耦合场的有限元分析

从麦克斯韦方程组和导热微分方程出发,导出了轴对称感应加热工件的电磁场、感生涡流和温度场分布的基本方程;并以电磁场和温度场有限元分析为基础,建立了二维有限元分析模型,运用通用有限元分析软件ANSYS的耦合计算流程,对实际的工件感应淬火过程进行了仿真.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.仿真结果形象地描述了感应加热中明显的邻近效应和集肤效应,试验工件的电流透入深度大约为3 mm.仿真温度分布曲线与试验曲线相吻合,说明仿真模型的准确性,为进一步研究感应淬火热处理加工过程提供了很好的依据.     

连续加热热处理炉中钢丝热过程模拟计算

对使用管式连续热处理炉进行钢丝奥氏体化热处理过程中的钢丝实际加热过程进行了模拟计算，并通过金相分析验证了模拟结果。     

A New Method for Simulation of Machining Performance by Integrating Finite Element and Multi-body Simulation for Machine Tools

Machine tools need to work accurately and highly dynamically to keep up with the requirements of modern machining processes. Besides the technical issues, time to market is too short to build a real prototype in future. This leads to the necessity for a method which enables the forecast of the future machine performance. To predict the machining results exactly, large movements on flexible structures have to be calculated. With the specific integration of FEA and MBS for the domain of machine tools it is possible to predict the dynamic machine behaviour. The simulation system is based on the relative nodal method for large deformation problems. A model of a machine tool with all relevant components was simulated and matched with experiments to demonstrate the approach.     

ZL112Y半固态连续触变成形料坯的温度场数值模拟

根据半固态连续触变成形的原理,自行设计了一套水平式二次重熔连续感应加热装置。采用商业软件ANSYS对该装置的3台感应加热设备不同加热功率匹配下料坯的温度场进行了计算机模拟,可得到与ZL112Y铝合金所需半固态触变温度为570-572℃相吻合的结果。而且通过模拟,获得了坯料连续式二次重熔时合理的加热参数,即大、中、小3种加热功率设备的电流分别为1350、800、600A,依次加热3min,得到的坯料温度接近于理想的半固态温度。     

感应加热技术在钢管热处理工艺中的应用

介绍了利用中频电流感应加热原理进行钢管热处理的工艺技术。由于其设备投资不大、没有环境污染,且便于进行工艺控制和组织生产,与燃气加热(天然气或发生炉煤气)方式的钢管热处理工艺比较,具有明显的技术优势。经过生产证明,采用中频感应加热方法对钢管进行热处理的工艺技术是完全可行的。     

无缝钢管淬火感应加热过程的数值模拟

利用中频电流的钢管感应加热工艺具有感应加热时间短,温度控制精确,环境友好等优点,已经广泛应用到钢管的淬火、弯曲等方面。针对某一典型品种无缝钢管淬火感应加热过程,特别是不同加热段采用不同频率下,进行数值模拟,获得钢管在整个加热过程中温度场的变化过程。利用该模型可以对感应加热过程参数进行优化,从而对无缝钢管淬火感应加热工艺的制定提供参考依据。