基于热-应力耦合的高速圆柱滚子轴承凸度值分析

考虑到圆柱滚子轴承在运转过程中温升对轴承性能的影响,基于滚动轴承动力学理论、摩擦学原理和热分析理论,利用ANSYS建立了圆柱滚子轴承热-应力耦合有限元分析模型,分析了对数修形滚子的凸度值对轴承温升和接触应力的影响以及径向载荷和转速对最优凸度值的影响。结果表明:滚子最高温度随凸度值增大而增大,最大接触应力随凸度值的增大先减小后增大;考虑耦合时轴承零件的接触应力大于未考虑耦合时的接触应力;考虑耦合时滚子最优凸度值随径向载荷和转速的增大而增大,未考虑耦合时滚子最优凸度值随径向载荷增大而增大,但不随转速增大而变化。     

氯化氢合成炉的数值模拟分析

根据传统氯化氢合成炉特点,运用计算流体力学软件建立合成炉数学模型。通过对氯化氢燃烧工艺过程理论模拟,分析了氯化氢合成反应热分布规律。     

台山核电站反应堆筏基混凝土考虑施工过程的温度场模拟分析

为准确模拟台山核电站筏基混凝土温度场,在有限元模拟分析筏基混凝土水化温度场时,同时考虑了龄期、温度和施工过程的影响。基于混凝土等效龄期和水化度概念,利用绝热温升曲线,确定了混凝土等效龄期水化度曲线。利用ABAQUS有限元软件模拟筏基温度场,通过HETVAL子程序实现由等效龄期水化度曲线确定的混凝土水化生热率,以此考虑龄期和温度对混凝土水化放热过程的双重影响。根据筏基施工方法及形状特性,采用1/2模型,并结合ABAQUS软件中的模型改变交互功能实现模拟施工过程。结果表明:采用等效龄期水化度,可模拟温度和龄期对水泥水化放热过程的双重影响;采用1/2模型和ABAQUS软件中模型交互功能,可模拟筏基混凝土温度场对称分布并受施工过程影响的特性;考虑施工过程模拟温升起始时刻、模拟最高温度及其对应时刻均与实测值吻合较好。     

斜拉桥塔柱日照温度场及其应力分析

以某斜拉桥为工程背景,研究外界环境对斜拉桥桥塔温度场的影响以及评价变温场对结构的影响。运用ANSYS计算桥塔在太阳辐射和外界气温作用下的温度场,分析桥塔温度场分布规律以及温度场随时间变化规律,计算在太阳辐射极值状态下对结构影响最不利的瞬态温度场。     

火灾下铝合金方管柱的升温

采用有限元法计算了无保护层和带防火保护层铝合金方管柱在火灾下的温度场,并将计算结果与Eurocode 9升温公式以及实验结果进行比较,考察了截面形状系数、保护层厚度与导热系数比的影响规律。研究结果表明,对于无防火保护的构件,辐射安全系数为1时Eurocode 9预测结果太高,而安全系数0.15的计算结果与实测值和有限元值吻合良好,对于防火保护的构件,Eurocode 9的计算结果和有限元结果非常接近。随着截面形状系数的增加或保护层厚度与导热系数比的减小,相同时间下铝合金方管柱的平均温度越高。     

大体积混凝土温度场理论以及裂缝控制技术漫谈

大体积混凝土在工程施工中应用十分广泛,温度裂缝是大体积混凝土应用中常见的质量问题。大体积混凝土温度裂缝的预防与控制是混凝土温度场理论研究的重要内容。在分析大体积混凝土温度裂缝成因的基础上,应用相关软件进行混凝土温度场模拟研究,结合温度控制实测数据,研究大体积混凝土温度场变化规律,并提出大体积混凝土裂缝控制措施。实践证明,采取大体积混凝土温度场分析并应用裂缝控制技术,在保障大体积混凝土施工质量,实现工程施工综合效益等方面发挥着十分重要的现实意义。     

聚丙烯纤维混凝土板火灾后性能变化规律研究

通过模拟火灾现场材料表面实际升温曲线,对普通混凝土板及不同掺量聚丙烯纤维混凝土板进行火灾实验,结果表明:不同于高性能混凝土中常出现的高温爆裂现象,普通混凝土在经历高温与冷却的过程后,内外部温度梯度应力使其出现很大的裂缝。而通过掺加聚丙烯纤维可有效地缓解裂缝宽度,降低高温对普通混凝土的损伤。同时,通过测试高温前后混凝土板底面及侧面回弹值发现,由于混凝土板内部与侧面温度值在空间内分布不同,进而造成混凝土材料回弹值的损失也不一样,使得混凝土板残余力学性能呈空间分布,且与温度场有着直接的关系。     

钢结构常用涂料太阳辐射吸收系数试验研究

大跨度钢结构受太阳辐射作用,温度场具有非均匀性和时变性,结构的温度效应异常复杂。工程中低估温度效应会影响结构安全从而导致焊缝开裂、结构坍塌等工程事故。钢结构常用涂料的太阳辐射吸收系数是进行太阳辐射作用下钢结构温度效应分析的关键因素。在总结文献的基础上,提出了基于光谱法的采用分光光度计测定涂料太阳辐射吸收系数的方法。通过测定及分析17组样品的太阳辐射吸收系数,确认面漆的颜色是影响太阳辐射吸收系数的主要参数。基于试验测定的太阳辐射吸收系数,通过对山东茌平体育馆屋盖的简化算例分析,分别研究了6种常用面漆涂装的大跨度空间结构的温度场及其温度响应。结果表明,钢构件表面所采用的面漆颜色对太阳辐射下的结构温度场和温度效应具有较大的影响。     

激光沉积修复TA15钛合金热应力的数值模拟

根据激光沉积修复的热传导特点, 利用有限元法中的生死单元技术, 建立了激光沉积修复TA15钛合金的过程模型, 采用参数化设计语言编程实现对多道多层激光沉积修复过程三维热应力场的数值模拟。研究了不同功率、不同扫描速度下以及对修复基体预热后热应力的动态分布规律, 并对热应力变化的原因进行了分析。结果表明, 随着激光功率的减小、扫描速度的增大热应力呈减小趋势, 对修复基体预先加热, 可以有效调控热应力的产生和演化, 为降低激光沉积修复过程中的热应力, 提高修复质量提供理论依据。     

Al/Ni薄膜自蔓延反应连接温度场模拟及分析

自蔓延反应能在极短时间内产生足够集中的热量熔化钎料实现材料的连接,具有连接效率高、对连接母材热影响小等特点,从而在材料连接和电子封装领域有着广泛的应用前景。针对Cu/Cu和Cu/Si两种互连结构,建立Ai/Ni薄膜自蔓延反应的连接温度场有限元模型,分析不同钎料厚度、预热条件等参数以及不同连接材料对自蔓延反应连接温度场的影响规律。