带台阶厚壁管类工件水淬温度场的数值模拟

文章以金属淬火冷却过程的连续过冷沸腾换热理论为基础，利用非线性热分析的有限元算法，以有限元分析软件ANSYS为分析工具，对45钢带台阶厚壁管类工件水淬过程进了计算机模拟，得到瞬态温度场分布，给出了可视化的分析结果，并对计算结果进行分析。     

玻璃模具的三维不稳态温度场数值模拟

本文采用有限差分法对玻璃模具工作条件下的温度场,进行了数值模拟;建立了模具工作条件下各边界的数学模型;编制了三维不稳态周期变化的柱坐标下模具温度场计算机程序;对模具的实际工况进行了微机现场测温。数值模拟结果与实测结果的比较,得到了较好的吻合。本项研究第一次将玻璃模具在工作条件下的温度变化及分布情况,定量地揭示出来了。本文的成果,可以直接用于指导玻璃模具的设计、生产工艺的制定,并为模具的计算机辅助设计提供了源程序。     

盘式制动器摩擦温度场的数值模拟

采用COMSOL Multiphysics模拟盘式制动器制动过程的三维瞬态温度场,研究了制动盘和摩擦片的温度分布情况以及它们的热物性参数对摩擦副温度场的影响。结果表明:盘式制动器在制动过程中的高温时刻,高温处在沿盘转动方向与摩擦片滑出的区域;制动盘表面温度从高温度区域沿制动盘转动方向递减,摩擦片表面温度沿盘转动反方向递减;制动盘和摩擦片的径向温度最大值出现在摩擦区域的中部位置,而外径和内径处温度较低,轴向方向都由摩擦面表层向内层方向递减;增大制动盘或摩擦片的某一热物性参数均可降低摩擦副表面最大温度值,但制动盘相对摩擦片,其导热系数、比热容和密度对摩擦副温度值的影响要大得多,研究内容可为制动器的结构设计及材料的选择提供参考。     

具有区间参数的瞬态温度场数值分析

针对不确定结构的瞬态热传导问题,提出一种将结构的各个物理参数和温度的初、边值条件均视为区间变量,并利用区间分析进行处理的方法。对具有区间参数的热传导抛物型方程的求解,在空间域上利用有限单元离散,在时间域上利用差分离散,将区间分析和常规的有限元法相结合,建立了基于单元的区间有限元方法。利用矩阵摄动公式求解结构的区间有限元方程,获得了结构瞬态温度场响应的范围。通过一瞬态热传导问题的算例表明该方法的可行性和有效性。     

T型接头激光焊接的温度场和应力场的数值模拟

基于SYSWELD的焊接分析功能,采用有限元方法研究激光动态焊接过程中温度场、应力场、应变场的变化情况,应用SYSWELD软件的校正工具对三维高斯热源进行校核.考虑各相的热物理性能参数与温度的非线性关系,建立焊接过程的数学模型和物理模型,以不锈钢X5CrNi1810为例,对T型接头进行三维动态模拟.结果表明:随焊接速度的减小,热循环在高温时刻停留时间增加,冷却速度减慢;随着远离起始端距离的增加拉应力值逐渐减小转变为压应力,最后趋向零.     

中间包非等温温度场的数学模拟

利用计算机数学模拟方法,对中间包内钢液温度场进行非等温研究,得出某钢厂4#板坯连铸中间包,挡墙高550 mm、挡坝高350 mm、挡墙距入口处距离800 mm、挡墙与挡坝距离400 mm时的非等温温度场最为优化.液位高800～1 000 mm时,钢液进出口温差在4～6℃左右,温度场较均匀,有效容积相对较大,有利于夹杂物上浮.     

冻结土壤温度场数值模拟的改进

针对土壤冻结过程的数值分析，基于显热容法用有限差分法构造出热传导方程变空间步长的半隐格式和全隐格式．结合实例分析了FEM和FDM方法造成的‘相变遗漏’，提出一种自调节时间步长、半隐和全隐格式交替使用的方法，使模型求解迭代大为简化，有效避免了‘相变遗漏’引起的温度场分析误差，该方法能够较为精确求解冻土温度场，是对传统方法的有效改进，也为土体冻结及冻胀融沉过程的精确分析创造了条件。     

板坯结晶器流场和温度场的数值模拟

结合某钢厂待用的浸入式水口实际情况,用FLUENT软件模拟了板坯结晶器内流体的三维流场和温度场,并着重分析了的流场和温度场分布情况.模拟结果表明,该水口不适合浇注220mm×(1 350-2 300)mm断面.     

高速棒材热连轧过程温度场数值模拟

通过对高速棒材轧制、水冷和输送等各个环节热传导及边界条件的分析,应用有限差分法建立高速棒材热连轧过程温度场模型,并对整个连轧过程进行了温度模拟计算,获得轧件表面及其内部温度分布规律。结果表明,计算值和实测值有较好的一致性。     

架空导线径向温度场的数值模拟

基于二维稳态热传导控制方程,考虑了输电导线主要的发热源和散热途径,形成了一套准确的导线径向温度场数值求解方法,并通过实例应用于JL/LB1A-300/50型钢芯铝绞线。结果验证了导线径向温度差的真实存在且不可简单忽略,并且径向温度分布受导线内不同金属材料的单位体积发热率、绞线间接触情况和外界对流等多方面因素的共同影响。