真空热处理炉瞬态传热过程有限元模拟

根据非线性有限元法,提出了一个二维真空热处理炉瞬态传热过程有限元模型.该模型考虑了辐射传热、材料热物性随温度变化和边界条件等因素的影响.利用MSC.Marc有限元软件对真空热处理炉各层间的温度分布和炉温均匀性进行了计算.分析了真空炉隔热屏各层间的传热过程.对炉温均匀性进行了实验测量,模拟结果与实验结果吻合较好.该模型的建立为真空炉的虚拟制造和真空热处理工艺的优化奠定了理论基础.     

三维非线性有限元在热处理炉CAD中的应用研究

提出了一个描述热处理炉三维瞬态非线性温度场的有限元模型，该模型综合考虑了辐射，处理热物性参数的边界条件等复杂因素，根据此模型，使用大型非线性有限元软件MARC，对72kW井式渗氮炉温度场进行模拟计算，模拟结果与实测结果吻合较好，由此提供了一种良好的热处理炉虚拟生产手段，可以作为知识热处理CAD的核心技术之一。     

真空热处理炉传热的三维数值模拟

为了分析真空热处理炉内加热工件的温度场,将包括工件在内的整个真空热处理炉作为模拟对象建立了一个三维的数值模型.该模型集成了一个控制炉温的PID模块,并且考虑了热物性参数的非线性因素.基于一商业软件,对工件、真空热处理炉的隔热层、加热管等的瞬态传热过程进行了数值模拟,并与实测值进行了对比,两者基本吻合.最后,根据模拟结果提出了优化的加热工艺参数.     

真空炉内温度场的模拟及真空加热工艺评估

建立了三维真空热处理炉瞬态温度场的数值模型。对H13热作模具钢进行了真空加热过程的瞬态温度场数值模拟。评估了加热温度、加热速率、工件尺寸以及装炉方式对真空加热过程中温度场分布的影响,获得了不同条件下工件加热的滞后时间,为制订不同零件的真空热处理工艺提供参考。     

焊接转子去应力热处理过程的数值模拟

在焊接转子焊后去应力退火过程中,由于转子尺寸大、传热慢,转子内外温差较大,转子内部实际的温度场难以测试,热处理工艺参数,如加热速率、均温和保温时间、冷却速率等的制订没有可靠依据。采用扩展求解域的耦合换热计算模型,把热处理工件和热处理炉作为一个计算整体,把炉内的流体和固体都作为计算对象建立几何模型,同时考虑热处理炉内的辐射、对流和传导等换热方式,应用Fluent软件计算了热处理炉内气体和焊接转子的温度场,实现了热处理全程温度场的预测,获得了关键点的温度-时间曲线,模拟计算结果与实测结果吻合。焊接转子去应力热处理过程的模拟计算为热处理工艺设计和热处理炉控制参数的设定提供了依据。     

基于Fluent的真空固溶热处理炉内温度场流体场分析

基于有限元模拟仿真方法,对真空气淬热处理炉热区的温度场和流体场进行精细模拟,并模拟出空载、只装载料框和装载叶片的3种不同实际生产过程中可能遇到的情况的温度场和流体场。通过采用9点测温的方法,监测出有效加热区的温度变化趋势。同时,对不同部位的流速场进行监测。并结合实测数据,总结出温度变化规律以及温度场-流速场之间的耦合关系。为总结出热区温度-流速变化规律与分布状况,以及未来实现真空热处理的精密调控打下基础。     

BT20钛合金筒形件真空热胀形过程热力耦合有限元分析

建立了BT20钛合金筒形件真空热胀形的二维非线性准静态热弹塑性有限元模型。该模型考虑了辐射传热和材料热物性非线性等因素的影响。使用有限元软件MSC．Marc对BT20钛合金筒形件真空热胀形过程进行数值模拟,计算了BT20钛合金筒形件真空热胀形过程的温度场、变形场和应力场,并进行了相应的实验验证。数值模拟结果与实验结果吻合较好,说明了所建立的热力耦合模型的有效性。     

工艺参数对转子屏蔽套真空热胀形影响的模拟

建立了转子屏蔽套真空热胀形过程的二维轴对称有限元模型。借助非线性有限元软件MSC.Marc的二次开发功能,将Hastelloy C-276合金的蠕变本构模型与真空热胀形过程的有限元模型相结合,模拟了转子屏蔽套的真空热胀形过程。计算了真空热胀形过程中转子屏蔽套和模具内部的瞬时温度场和径向位移场,预测了转子屏蔽套的胀形量。研究了模具厚度、保温时间和保温温度等工艺参数对转子屏蔽套真空热胀形胀形量的影响。开展了真空热胀形工艺实验,模拟结果与实验结果吻合较好。     

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.     

钛合金筒形件真空热胀形壁厚效应的数值模拟

建立了钛合金筒形件真空热胀形的二维非线性热力耦合有限元模型。使用有限元软件MSC-Marc对钛合金简形件真空热胀形过程进行数值模拟。计算了钛合金筒形件真空热胀形过程的温度场和变形场，并进行了相应的实验验证。模拟结果与实验结果吻合较好。用建立的模型对真空热胀形过程中钛合金筒形件壁厚效应进行数值模拟，讨论了一定工艺条件下钛合金筒形件壁厚与弯曲角度、胀形量和残余应力之间的关系，为实际生产中制定和优化钛合金筒形件真空热胀形工艺参数提供理论与实践依据。     

Numerical Simulation of Vacuum Heat Treatment Thermal Hysteresis Time of GH4169 Superalloy Workpiece

GH4169is a Nickel-based superalloy,widely used inthe aero-engine.GH4169alloy workpiece usually heattreated in vacuum furnace.The advantage of vacuumheat treatment is that it prevent the surface ofworkpiece from oxidation,decarburization and getbright surface.In vacuum furnace heat transfer is dominated byradiation.Due to small heat capacity of vacuum heattreatment furnace,temperature of the furnace risesquickly to setting temperature during heating upprocess while the temperature of workpiec…     

基于ANSYS平台的真空钎焊炉加热体的数值模拟

通过建立基于ANSYS平台的真空钎焊炉加热体的三维有限元模型,采用热电耦合单元,模拟出了该加热体将电流转换为焦耳热并通过辐射传热将热量传递给周围环境的过程中加热体自身温度场、电压、电流密度等的分布情况。同时通过提取ANSYS后处理数据得到了该过程中的总体焦耳热生成及辐射热损失。     

邯钢3500mm热轧板坯升温过程温度应力场仿真研究

为提高中厚板坯加热效率和防止出现热应力裂纹,本文在热弹塑性分析理论基础上,采用有限元方法,建立了邯钢3500mm板坯加热过程分析模型,研究了中厚板坯加热过程中全时域内热应力场变化规律,并优化了中厚板坯加热工艺,提高了板坯加热质量。     

Numerical simulation of high pressure gas quenching of H13 steel

Aided by the computational fluid dynamics software package FLUENT flow and heat-transfer model has been established to simulate the high pressure gas quenching process of a large H13 die. The complicate geometry mesh of finite volume method (FVM) simulation was exactly built according to the practical chamber set-up of vacuum furnace. The velocity and temperature distribution of gas, as well as the temperature field in H13 die, were obtained by simulation. The validation of simulation results has been carried out by comparing the simulated cooling curves of certain points inside the die with the measured ones. It can be found that the temperature depended thermal physical properties of gas and H13 die, such as thermal conductivity, specific heat and viscosity, have dramatic effects on the accuracy of simulation results. The possible improvement of the numerical simulation based on the detailed discussion is also elucidated.     

罩退炉温度场模拟与高碳钢8CrV球化退火工艺研究

边界对流换热系数和钢卷径向等效导热系数是影响燃气罩式退火炉内传热的两个最主?问１疚耐ü⒏志硭蔡却加邢拊抡婺Ｐ停哉质酵嘶鸸讨械奈露瘸》植冀辛四Ｄ饧扑恪ＤＰ透菔导释嘶鸸ひ涨呃词┘颖呓缣跫哂幸欢ǖ募扑憔取＝岷戏抡婺Ｐ偷募扑憬峁贫烁咛季馄?CrV的球化退火工艺,获得了良好的球化退火组织,该钢的屈服强度、抗拉强度和布氏硬度等力学性能参数均得到明显改善。     

3D FE simulation for temperature evolution in the selective laser sintering process

A thermal model of selective laser sintering (SLS) has been developed. The model allows for the non-linear behavior of thermal conductivity and of specific heat due to temperature changes and phase transformations. The temperature evolution and the formation of the sintered part are simulated by a 3D finite element analysis based on continuous media theory. It is shown that the effect of sintering has a strong influence on thermal evolution through changing the thermal properties of the material. The results of the model were experimentally tested and confirmed by temperature measurements.