TC21钛合金锻件淬火过程温度场及热应力场数值模拟

通过利用ANSYS有限元分析软件对TC21钛合金锻件淬火过程进行数值模拟,获得TC21钛合金锻件淬火不同时刻温度场分布及热应力场分布,以及锻件上所选节点温度、热应力随淬火时间的变化关系,并观察从锻件心部至边部的组织变化,研究冷却速率对组织变化的影响规律。结果表明,当淬火3600 s时,锻件表面已冷却至室温,而心部仍然保持较高温度;从锻件心部至表面冷却速度逐渐增加,并且越靠近表面,组织越细小。 淬火开始阶段,锻件各点热应力迅速升至最大值,随着淬火时间延长,锻件表面及心部热应力均逐渐减小,至淬火结束时,锻件最大残余应力仅为77 MPa。     

工件气体淬火过程数值模拟

用计算流体力学(CFD)的方法对工件气体淬火过程进行了数值模拟,在FLUENT平台上建立了真空高压气淬炉的三维非稳态模型,模拟了炉膛内流场和工件温度场的分布,模拟了圆柱形单工件淬火过程气体类型、气体压力和速度对冷却速度的影响,并模拟了多工件淬火冷却过程,预测了炉内不同位置处工件的冷却曲线。将模拟结果与实验结果相比较,两者基本吻合,为气体淬火工艺的优化提供了理论依据。     

304不锈钢热处理过程温度场和应力场数值模拟

以304不锈钢为研究对象,分别测量了304不锈钢试样经淬火和空冷后的残余应力场。建立有限元模型,模拟了上述试样的温度场和应力场,并将模拟的残余应力场和测量结果进行了比较,二者吻合较好,证明所建立的模型是有效的。在此基础上,分析了淬火和空冷过程中温度场和应力场的变化规律。     

淬火过程应力场的计算机模拟

利用有限元模拟软件对42CrMo试棒在淬火过程中的应力变化进行数值模拟，使得在淬火过程中的热应力和残余应力得以体现，并分析了淬火过程中表面和心部的应力变化。     

淬火过程温度场的三维有限元模拟

建立了淬火过程三维温度场的非线性瞬态数学模型,考虑了材料非线性、边界条件非线性以及相变潜热等多种因素的影响,并用C 语言编写了相应的有限元模拟软件.选择了一个有解析解的算例,用其结果以及ANSYS模拟结果与本文中有限元模拟程序求得的结果进行了比较,发现三者计算结果吻合较好,从而验证了本文所开发的温度场有限元模拟程序的可行性.     

低密度高强度钢淬火过程温度场的数值模拟

利用有限元软件ANSYS对Fe-Mn-Al-C系低密度高强度钢的淬火过程进行模拟,得到了钢在不同淬火介质中的温度场,并分析了其对淬火工艺的影响。结果表明,钢在水中的冷却速度较大,在淬火油中的冷却速度较慢;因此,钢在高温区适合水中淬火,在低温区适合淬火油中淬火。     

厚板淬火过程温度场的有限元模拟

厚板在淬火过程中温度变化剧烈,且随着板厚的增加厚度方向的温差加大,极易导致表面和心部组织不均匀.本文利用ABAQUS软件对厚板淬火过程的温度场进行数值模拟,计算淬火过程钢板厚度方向的温度梯度和冷却速度,为制定合理的淬火工艺制度提供理论依据,以保证厚板淬火前后组织性能的均匀.     

AP1000核电主管道淬火过程温度和应力场数值模拟

根据有限元模拟软件ANSYS原理,对AP1000核电主管道锻件进行淬火过程数值模拟,以获得主管道淬火不同时刻温度场分布及应力场的情况。结果表明,当淬火结束时（t=600 s）,锻件表面已冷却至室温,而管接口心部仍然保持较高温度;淬火开始阶段,锻件中最大的热应力点,会相应急速上升至最大值;随着淬火结束,锻件中热应力会逐渐变小;淬火阶段,主管道大部分区域的畸变都很小,最大的畸变区域主要集中在管接口与主管道接口之间。     

7050铝合金淬火温度场及热应力场的数值模拟

综合考虑了7050铝合金在淬火冷却过程中材料热物性参数和高温力学性能参数的非线性性质,以应力框试件为研究对象,借助非线性有限元软件ABAQUS,对7050铝合金试件淬火冷却过程中的温度场和热应力场进行了数值模拟。结果表明,温度场的数值模拟很好地反映了试件淬火时温度场的分布规律。应力框的变形特征与公认的变形结果相符合。     

界面条件剧变的淬火过程三维温度场的计算机模拟

用有限单元法建立界面条件剧变的淬火过程中三维瞬态温度场的计算机计算数学模型，并用Ｔ１０钢作为试验材料进行冷却曲线测试以验证数学模型，该模型较全面地考虑了淬火过程中界面换质热数剧烈变化及各种特性参数随温度而变化的非线性问题，包括了相变的计算及相变潜热与温度场变化的耦合计算，冷却曲线的计算结果与实测结果吻合良好，表明本数学模型和计算程序能正确预测复杂形状物体的非线性三维瞬态温度场变化。     

电火花堆焊温度场、应力场的二维与三维数值模拟

国内有文献报道，用电火花表面堆焊技术精密修复失重型失效零部件，但对其表面堆焊温度场、应力场的模拟并未系统研究，本文运用有限元软件ANSYS对电火花堆焊的温度场、应力场分别建立二维与三维模型，进行焊接过程模拟，并计算出了温度场、残余应力场的分布及残余变形的状况。二维计算得到的应力数值范围是-9MPa～57．5MPa，三维计算得到的应力数值范围是-12MPa-52MPa，并对二维模型进行残余变形分析，计算得到最大变形为0．861E-6m，证明了电火花堆焊这种精密修复工艺的优良性。     

中厚板无约束淬火冷却过程温度场有限元模拟

针对中厚钢板无约束淬火冷却过程温度场变化情况,建立了钢板冷却二维传热过程数学模型,采用有限元分析方法,对钢板二维温度场进行了数值模拟,得到钢板在空冷-水冷-空冷返红条件下的温度-时间曲线、瞬态温度场分布、上表面与中心温差-时间曲线及上、下表面温差-时间曲线,为中厚钢板淬火冷却温度预测和控制提供了依据,为制定合理的淬火工艺提供了有力的指导。     

中厚板无约束淬火冷却过程温度场有限元模拟

针对中厚钢板无约束淬火冷却过程温度场变化情况，建立了钢板冷却二维传热过程数学模型．采用有限元分析方法，对钢板二维温度场进行了数值模拟，得到钢板在空冷-水冷-空冷返红条件下的温度-时间曲线、瞬态温度场分布、上表面与中心温差-时间曲线及上、下表面温差-时间曲线，为中厚钢板淬火冷却温度预测和控制提供了依据，为制定合理的淬火工艺提供了有力的指导。     

磁场淬火过程应力场的数值模拟

本文从热非弹性理论、计算力学、铁磁学和相变理论出发,在分析温度、相变、应力之间相互耦合关系的基础上,讨论了相变条件的数学模型和铁磁材料热物理性能改变的方程,建立了磁场淬火时包含相变的热弹塑性本构方程.在前期已求得的45钢圆柱体试件在热、磁耦合条件下瞬态温度场分布的基础上,用有限元法求得了瞬态热应力和残余热应力,并就磁场对热应力的影响进行了讨论.     

中厚板多道焊温度场和应力场三维数值模拟

利用有限元分析软件ANSYS,对中厚板手工对接多道焊的温度场和应力场的分布进行了动态模拟,提出高斯函数和双椭球函数相结合的双热源模型。计算结果与实际结果相对比,两者基本吻合,为中厚板对接焊各项焊接参数的合理选择和优化提供了有效的参考依据。     

离心铸管管模温度场及热应力场数值模拟

在对管模生产条件下的热态工况进行分析的基础上,利用有限元数值方法首次建立了管模传热分析轴对称。在模型中对管模传热系统中的对流、辐射、接触边界条件和凝固潜热进行了处理,利用有限元分析软件ANSYS,分析了21CrMo10（德国牌号）材料管模的温度场、热应力场的变化。数值模拟结果与试验测量结果以及实际生产中管模的破坏状况相符合。     

ANSYS在激光焊接温度场数值模拟中的应用

通过分析和总结激光焊接过程有限元模拟的研究现状，综述了利用ANSYS进行激光焊接三维温度场有限元数值模拟中，物理模型的建立和网格划分、边界条件、等离子体及熔池对流等问题的处理。     

重轨淬火过程中的温度场模拟

重轨热处理温度及气冷温度对重轨淬火质量的提高有直接的影响。利用ANSYS有限元软件建立重轨温度分布模型,并对其淬火过程中的温度场进行了模拟计算,分析重轨淬火过程中重轨内部温度变化情况。研究结果表明,模拟结果与实测结果吻合较好;根据重轨温度场的变化规律,控制喷风时间,最终得到理想的索氏体组织。     

重轨淬火过程中的温度场模拟

重轨热处理温度及气冷温度对重轨淬火质量有直接的影响.利用ANSYS有限元软件建立了重轨温度分布模型,并对其淬火过程中的温度场进行了模拟计算,分析了重轨淬火过程中重轨内部温度变化情况.研究结果表明,温度的模拟结果与实测结果吻合较好,为下一步研究重轨应力场奠定了基础,对重轨淬火工艺和生产工艺具有重要指导意义.     

激光粉末沉积温度场和应力场的有限元数值模拟

基于激光粉末沉积的特点,建立了激光粉末沉积过程的有限元数学模型和物理模型,使用ANSYS有限元软件对激光粉末沉积过程的温度场和应力场进行模拟,获得了沉积过程中温度和应力在时间和空间的分布和变化规律.采用X射线衍射方法对残余应力进行测试,结果表明数值模拟结果和实验结果相吻合.