表面换热系数对铝厚板淬火温度和应力演变影响的数值模拟

淬火过程中表面换热系数是反映界面能量传递和介质冷却能力的重要物理参数.通过对铝厚板淬火的多组模拟实验,研究了表面换热系数对工件冷却速度、内应力演变的影响规律.结果表明,过大的表面换热系数并不能明显提高工件心部的冷却速度,却大大增加了工件的残余应力.铝厚板淬火工艺应根据工件的组织性能要求,合理选择表面换热系数和冷却方式,尽量减小工件的残余应力.     

表面换热系数对铝厚板淬火温度和应力演变影响的数值模拟

淬火过程中表面换热系数是反映界面能量传递和介质冷却能力的重要物理参数。通过对铝厚板淬火的多组模拟实验,研究了表面换热系数对工件冷却速度、内应力演变的影响规律。结果表明,过大的表面换热系数并不能明显提高工件心部的冷却速度．却大大增加了工件的残余应力。铝厚板淬火工艺应用据工件的组织性能要求,合理选择的表面换热系数和冷却方式,尽量减小工件的残余应力。     

锌液冷却管三维热应力分析有限元模型的特点

对锌液冷却管进行热应力分析是采用间接法，先进行温度场的计算，然后再进行结构热应力分析,此方法中的两步骤之间是有数据传递的。由于材料的非线性，温度场的计算和热应力分析都是非线性的，只有采用映射网格对实体模型网格化才能保证计算的成功。拉伸法非常适合于建立形状复杂，要求是映射网格的三维有限元模型。     

钢筋混凝土框架爆破拆除时后承重柱的应力分布

钢筋混凝土框架结构定向爆破拆除的力学过程,是一个复杂的结构动力学过程.后承重柱的应力分布,影响着整个框架倒塌定向的准确与施工安全.以某钢筋混凝土框架结构为建模实体,建立了有限元分析模型,并对其倒塌过程进行了定性分析.获得的后承重柱应力分布规律表明:后承重柱的应力值随爆破缺口的高度呈线性递增;梁的存在能有效地"拦截"后承重柱的应力;爆破缺口与梁间的距离越大,后承重柱的应力变化率也越大;含筋率的提高能有效地降低后承重的应力值,同样的含筋率有相同的应力降低幅度;应力突变与梁的状态和后承重柱的钢筋局部加密相关,其突变幅度随爆破缺口的高度的增加而增大,突变点的位置不受爆破缺口高度的影响,只受在倒塌过程发挥力学作用的梁的位置及其下方钢筋加密区长度的影响;后承重柱发生高位断裂的位置是在距爆破缺口最近的梁的下方钢筋加密区与非加密区的联接处附近,断裂口的形状呈"V"字形.     

锌液冷却管三维温度场有限元分析

根据锌液冷却管所处的工作条件,建立了锌液冷却管三维温度场的数学模型,描述了冷却管的换热机制,计算了对流换热系数。通过有限元分析,定量地确定了冷却管在使用中的温度分布,定性地确定了冷却水流速、冷却管壁厚等的影响规律。分析结果表明:冷却管管壁温度沿径向变化大,且由热面至冷面呈直线下降,沿周向变化较小,在直管和弯管的连接处温度变化剧烈;在一定范围内,冷却管的冷面温度随着冷却水的水流速度的增加而降低;冷却管壁厚的变化对冷却管温度分布的影响是复杂的,在一定条件下,存在一个最佳的壁厚。     

锌液冷却管热应力有限元分析

锌液冷却管是用20号无缝钢管弯制而成，在锌液的冷却过程中容易出现裂纹，使用寿命短．针对锌液冷却管材料特性和工作环境，利用ANSYS有限元分析软件建立了冷却管的温度-应力耦合分析的三维有限元模型．冷却管的传热特性随温度变化而变化，故采用非线性分析法分析其传热特性．通过计算分析，得到冷却管的热应力分布图及其分布规律，找出冷却管危险截面的位置．研究结果表明：弯管部分的等效应力比直管部分的等效应力大；对于整个弯曲部分，其内壁的等效应力大于外壁的等效应力．最大等效应力点在弯管与直管的连接处偏向弯管侧；冷却管在工作过程中存在显著的热应力，导致其爆裂失效，为研究冷却管的寿命提供了参考．     

锌液冷却管损坏机理的研究

炼锌工业中广泛使用由无缝钢管冷弯而成的冷却管来实现锌液的冷却。冷却管的使用寿命非常短，消耗量相当大。锌液的表面张力小，渗透性强，腐蚀性强，能与冷却管中的铁元素生成铁-锌合金，能溶解冷却管中碳、硅等元素，锌液对冷却管的强腐蚀性，是影响锌液冷却管使用寿命的决定性因素；锌液冷却管的损坏是高温腐蚀和应力腐蚀共同作用的结果，热应力和残余应力促使其损坏由高温腐蚀向应力腐蚀发展；冷却管损坏位置由热应力和残余应力共同决定，其中热应力起主导作用。