不同条件下的正交切削温度场的数值分析

建立正交切削加工过程中的传热数学模型,基于Lagrange描述法和有限元法对正交切削的温度场进行数值计算,应用Deform有限元分析软件对不同加工材料、不同切削前角以及不同切削参数下的切削过程进行仿真,得出影响温度场的变化规律.研究结果表明,切削过程的热量主要由材料的塑性变形和切屑与刀具的摩擦产生的,在不改变材料属性的前提下,通过调整切削参数和刀具的形状来降低切削过程的温度,并给出具体刀具前角大小的温度影响分布曲线,为切削加工过程的优化提供参考依据.     

涡壳温度场和热应力的有限元分析

涡壳的热应力是引起涡壳破坏的主要原因.在涡轮增压器新产品开发过程中,必须对涡壳的强度问题进行深入研究.采用有限元方法对涡壳的温度场和热应力进行非线性分析.在CATIA软件中进行几何建模和网格划分,然后在ANSYS中进行分析计算.分析结果表明,涡壳的温度在几秒钟内迅速升至最高温度,在冷却阶段又迅速冷却至350°F.而且涡壳的舌形挡板(Tongue)对温度变化比较敏感.涡壳的最大热应力发生在冷却初始时刻,此时舌形挡板的压应力最大,流道分隔墙(Divider)和V型圈边(V-band)区域受的拉应力也为最大.这些分析结果与涡轮增压器涡壳的实测结果有很好的一致性.     

基于滚动状态轮胎温度场的稳态热分析

首先阐述了轮胎温升机理 ,即轮胎应力、应变与温度的关系 ,然后以试验数据为基础 ,分析了基于滚动状态轮胎稳态热状况 ,应用回归技术对试验数据进行了回归分析 ,建立了稳态时轮胎表面温升与工作条件 (速度、载荷、胎压及环境温度 )单因素变化回归方程 ,并分析了稳态时轮胎内部温度场分布 ;应用多元回归技术建立了轮胎表面稳态温度与工作条件多因素变化回归方程 ,并对其进行了F分布检验 ,表明所建回归方程可信度很高。回归方程可用于初步预测轮胎温升及指导轮胎设计 ,同时 ,为研究轮胎爆裂机理及提出预防措施奠定了基础     

相场方法原理及在微观组织模拟中的应用

介绍了相场方法的两种基本原理,阐述了相场方法在金属凝固过程微观组织形成模拟中的应用情况。指出了相场方法非常适合于微观组织三维模拟,用其他方法则存在较大难度。以后进一步研究的重点方向是更优的数值算法、更精确的数值模型、三维定量模拟以及实用化研究。     

带有两个共线裂纹载流薄板的温度场及热应力强度因子

采用复变函数的方法,给出带有两个等长度共线穿透裂纹的无限大载流薄板在瞬间电流作用下,裂纹尖端附近产生的温度场的表达式,得到温度在裂纹尖端的奇异特征.在通入垂直于裂纹的均匀电流作用下,由于裂纹的存在,裂纹尖端出现绕流现象,产生焦耳热,瞬时高温形成点热源.通过点热源在金属薄板内形成的温度场,可以导出裂纹尖端产生的热应力强度因子表达式.将其与外载荷产生的应力强度因子叠加,可建立通电状态下的断裂判据.算例分析表明,点热源在裂纹尖端附近产生的热应力强度因子为负值,可以部分抵消无穷远处施加的拉应力产生的应力强度因子的作用,进而达到止裂的目的.文中建立带有两个等长度共线穿透裂纹载流薄板的热应力强度因子的概念.其研究结果对工程结构实施电磁热效应裂纹止裂具有理论意义和实用价值.     

车辆电磁制动器电磁体磁场分析

采用有限元法建立电磁体－摩擦环三维模型。考虑电磁体和摩擦环之间的磁接触,对电磁体进行电磁场分析,得到电磁体内部磁感应强度关于电磁体长轴呈对称分布,而关于短轴呈不对称分布的结论。分析了气隙大小对于电磁吸力的影响,得到了电磁吸力－气隙关系曲线,最后利用电磁体试验台,对电磁吸力－气隙关系曲线进行试验验证。     

含椭圆孔无限大弹性导电薄板在均匀磁场作用下的应力分析

给出一种针对含椭圆孔的导电薄板在电磁力作用下的分析方法.其研究重心是定量计算椭圆孔对电流密度以及板内应力分布在椭圆长轴端点处的集中效应.分析引入椭圆坐标,以助于处理问题的边界条件,并最终给出直角坐标下各分量的对应结果,以便于实际应用.首先求出薄板内电流密度分布, 然后考虑一类简化的计算模型,把应力求解确定为反平面剪切问题, 进而推出应力在板内分布的解析解.并利用所获得的椭圆孔洞结果推断出Ⅲ型裂纹的应力强度因子.     

TIG电弧传热传质过程的数值分析

以ＴＩＧ电弧为对象,建立了焊接电弧传热传质过程的完善数学模型,引入欧姆定律计算电流密度分布并用Ｋ－ε模型处理紊流问题。使用ＦＯＲＴＲＡＮ语言在ＳＵＮ工作站上进行了数值分析,得到了１００Ａ～３００Ａ电流下的流场分布、温度分布及电流分布等重要物理数据,且与重要的试验结果吻合良好。     

直升机动力—传动—旋翼扭振系统的模态参数计算与识别

应用动力学基本原理建立直升机的动力－传动－旋翼系统的动力学扭振方程,以此获得系统的理论动态特性能数。根据该参数确定试验方案,对系统进行静,转动态试验,获得试验响应数据。     

NUMERICAL ANALYSIS ON THREE- DIMENSIONAL FLOW FIELD OF TURBINE IN TORQUE CONVERTER

Three-dimensional flow field of turbine in torque converter is simulated by numerical calculation in order to improve the performance of torque converter. Calculation model of a torque converter is presented based on the mixing-plane technology. In the calculation of flow field,the 3D N-S equations are separated by finite-volume method and solved by semi-implicit method for pressure-linked equations(SIMPLE). Based on flow field calculation,the flow field of turbine is simulated. The velocity and pressure in the flow field of turbine are analyzed. The external performance of the torque converter is also calculated. Results of flow simulation show that there are secondary flow,off flow and velocity gradient in turbine passage. The validity of numerical simulation is verified by comparing the results of numerical simulation with experiment data.     

汽轮机高压缸三维热弹性接触模型及其气密性分析

汽轮机高压缸中的高温和高压蒸气经常会造成缸体较大的变形,从而在汽缸法兰中分面产生漏气,为了分析汽缸的气密性,文中结合汽缸温度场和三维弹性接触理论,建立汽缸三维热弹性接触有限元模型。利用建立的模型完成一个100MW汽轮机高压缸的温度场及应力、变形计算,并且应用于实际的高压缸改造。实践表明这些计算结果可以作为汽缸设计的重要依据,从而提高运行中汽缸的安全可靠性。     

MATHEMATICAL MODEL OF MILLING TEMPERATURE AND TEMPERATURE FIELD ANALYSIS FOR THREE-DIMEN-SIONAL COMPLEX GROOVE MILLING INSERT

The mathematical mode1 on the temperature of the waved-edge is constructed accordingto Jaeger's theory of moving solid and based on the used temperature model of the fiat insert. It ispossible to forecast the milling temperature through programming. The comParable experimentshave been done between the two new three-dimension groove inserts (waved-edge insert, great edgeinsert) and flat fake insert. The theoretic forecast is in good agreement with the experimental result.