TC4钛合金焊后电子束局部热处理残余应力有限元分析

针对TC 4钛合金电子束焊接及焊后局部热处理过程,采用AN SY S非线性有限元程序,模拟了TC 4钛合金电子束焊态和焊后电子束局部热处理的实际焊接温度场以及焊接接头应力场的变化和残余应力的分布.主要研究了焊后电子束局部热处理工艺对焊接接头残余应力的影响规律.结果表明,焊后电子束局部热处理可以降低焊缝及近缝区的残余应力峰值,并可使应力重新分布,即应力峰值点向母材扩展.     

基于ANSYS数值模拟高频焊接工艺优化及试验研究

通过ANSYS有限元模拟分析软件及正交试验,对Q195钢管的高频感应焊接工艺参数进行了模拟优化,确定了最佳工艺参数组合:开口角大小为7°,焊接频率为325 k Hz,激励电流为1 400 A,焊接速度为70 m/min。分析了该工艺参数下高频感应温度场和应力场的分布规律,并对优化结果进行了研究和试验验证。结果表明:在优化参数下,焊管的焊缝区域残余应力集中较小,晶粒较为细小,组织分布均匀,整个焊管的质量较好。以此验证了高频感应焊接成形数值模拟优化的准确性。     

车灯面罩热板焊接温度场CAE模拟

针对塑件热板焊接中温度控制不精确影响焊接质量，且容易在塑料件上产生残余应力的情况，课题组对车灯面罩热板焊接的温度场进行了研究。基于ANSYS仿真平台对车灯面罩热板焊接进行温度场仿真分析，通过建立合理有效地温度场仿真模型得到了面罩热板焊接后的温度场分布，并通过实验验证了焊接过程中温度载荷、边界条件设置的合理性及仿真结果的正确性，最终得出车灯面罩热板焊接的仿真计算可行的结论。     

铝合金 钢搅拌摩擦焊温度场数值研究

针对以往搅拌摩擦焊数值模拟中采用的热源模型较为简单,不能很好反映出实际焊接过程中温度场的分布,而做试验又需要巨大投入的情况,课题组基于热弹塑性法和改良的热源模型,利用ABAQUS软件及其DFLUX子程序接口建立了304不锈钢和5052铝合金搅拌摩擦焊的数值模型,对铝合金 钢异种材料的搅拌摩擦焊过程进行了数值模拟,分析了焊接过程的温度场,同时对偏置量、转速和焊速3个焊接参数进行优化,发现在转速取500 r·min-1,焊速取80 mm/min,偏置量取2 mm的情况下,得到的焊接过程瞬态及稳态温度场均处于理想状态。模拟准确地预测了实际焊接过程中的温度变化,且对实际焊接过程中焊接参数的选择具有一定参考意义,减少了为得到合适参数而进行的大量试验的成本。模拟结果能指导和预测实际焊接过程。     

紧急制动下货车车轮温度场和应力场的数值仿真研究

采用能量转换法确定了紧急制动下车轮的热流密度,运用有限元数值模拟技术,数值仿真了紧急制动状况下货车车轮的温度场分布,并通过间接耦合法将温度场模拟结果作为应力场分析的边界条件,数值模拟了紧急制动下车轮热应力场分布规律,为进一步研究车轮的热疲劳提供定量分析的依据.     

采用间接耦合法分析斜拉桥索塔瞬态温度应力场

针对混凝土斜拉桥索塔，将以传热学原理为基础的温度场分析与采用有限元法的应力场分析间接耦合，准确分析了结构内瞬态温度场和应力场的分布。以实桥为例，求解了索塔上温度应力分布，表明：用有限元法求解瞬态温度场能准确模拟索塔的温度场分布；间接耦合法能准确、有效地处理温度-应力耦合问题，能将温度荷载与其他荷载作用应力场有效组合，从而得到结构上准确的应力分布；对比了瞬态温度场分布与采用温差分布经验公式的不同，证明采用温差分布经验公式计算索塔面板上温度产生的拉应力时误差不大。     

超临界汽轮机阀壳的温度场和应力场计算分析

采用大型有限元分析软件NASTRAN,对超临界1 000 MW汽轮机中压缸主汽阀阀壳的冷态启动过程和额定工况下的温度场和应力场进行计算,得到了冷起动过程中阀壳的温度和应力分布规律,并将冷启动结束时的计算结果同额定工况下的计算结果作一对比分析.     

基于ANSYS的激光焊接温度场数值模拟与实验研究

为了探究钢铝2种金属材料的焊接性能,以B1500HS高强钢和6016铝合金为对象,基于ANSYS平台建立钢／铝激光平板搭接焊的三维有限元模型,进行焊接过程温度场数值模拟,采用热电偶同步测温方法测得焊接热循环曲线。将实测结果与数值模拟结果对比分析,表明吻合度较好。验证了模拟计算的准确性。     

窄间隙摆动电弧数值模拟

为了探究窄间隙摆动电弧焊接过程中窄间隙坡口对电弧形态的影响，课题组以实际焊接工艺为依据，利用磁流体动力学理论建立了窄间隙焊接电弧燃烧侧壁的三维对称数学模型。通过对FLUENT自定义函数（UDF）二次开发，实现了对窄间隙焊接电弧的数值计算，且计算的电弧形态与试验结果吻合良好;获得了窄间隙焊接电弧的流场及温度场分布规律。计算结果表明：远离侧壁处电弧的磁感应强度大于靠近侧壁处电弧的磁感应强度；引起了等离子流场、压力场及温度场向侧壁偏转；由于窄间隙焊缝形貌影响，电弧底部等离子体沿熔池切线向焊缝凹面底部运动，并影响熔池上方电流密度及温度场的分布。     

方进椭型钢轧制变形过程三维有限元模拟

应用MARC/autoforge商用有限元软件,对方轧件在椭圆孔型中的轧制变形过程进行热力耦合模拟.研究了模拟过程中的轧件温度场的分布及变化规律以及轧制能力参数在轧制过程中的变化.分析计算说明,采用有限元模拟的方法可以较好地反映金属的实际变形情况.     

表面张力对激光深熔焊熔池小孔的影响

为了探究表面张力对于激光焊接熔池的影响，课题组使用移动旋转高斯体热源来简化焊接的热过程，建立数学模型，获得了奥氏体不锈钢深熔焊接过程中动态熔池的温度场以及流场分布；同时以奥氏体不锈钢为基板进行激光焊接试验，试验得到的焊缝横截面尺寸同模型计算结果得到的熔池尺寸相吻合，验证了模型的可靠性；以此为基础对2种不同表面张力系数下激光焊接熔池过程进行仿真。研究结果表明：激光深熔的过程中，表面张力系数较小时，焊接小孔深度较深，有利于热量向钢板厚度方向传递，增大了熔池深度，但是降低了焊接小孔的稳定性。因此，可以通过改变表面张力系数来调整熔池的流动行为，提高焊接质量。     

旁路系统高参数减压阀温度场与应力场分析

为了优化旁路系统减压阀阀体结构以提升其在高参数工况下的安全性能,采用有限元分析方法对某高压旁路系 统减压阀承压热冲击强度进行了数值模拟分析,获得了在瞬态和稳态工况下阀体的温度场与应力场的分布情况及其变 化规律。模拟结果表明：开启工况下,阀体应力经历先增大后减小直至稳定的变化过程,395 s时综合应力值达到最大值 131.3 MPa;稳态工况下,最大综合应力值出现于第1级孔板前的位置,数值为96. 597 MPa。由此可得结论：减压阀瞬态 工况为危险工况,温差应力占主导地位。阀体设计中应避免阀体壁厚突变的结构。     

货车侧架薄壁铸钢件凝固的数值模拟

在微机上对货车侧架大型薄壁铸钢件凝固进行数值模拟,通过充型过程温度场模拟解决初始条件,计算出气隙值。计算部位模拟结果与实际相符。说明本文提供的具有图形功能的软件是实用的。     

钢筋混凝土中离子渗透扩散的研究

钢筋混凝土中离子的渗透扩散是钢筋混凝土的锈蚀的重要过程,这里对温度场和浓度场进行了相似分析,介绍了如何用温度场来模拟渗透过程中的浓度场的变化过程,为研究钢筋混凝土的耐久性提供了1种切实可行的方法.     

钢筋混凝土中离子渗透扩散的研究

钢筋混凝土中离子的渗透扩散是钢筋混凝土的锈蚀的重要过程，这里对温度场和浓度场进行了相似分析，介绍了如何用温度场来模拟渗透过程中的浓度场的变化过程，为研究钢筋混凝土的耐久性提供了1种切实可行的方法。     

基于MIG的电弧增材制造不同层间停留时间温度场仿真模拟

为了探究电弧增材制造过程温度场特征及层间停留时间对温度场的影响,课题组基于ABAQUS建立了三维瞬态的电弧增材制造仿真模型,进行了电弧增材制造过程温度场模拟;采用红外测温仪测得增材制造过程热循环曲线,将模拟结果与实测结果进行对比研究。结果表明：模拟结果和测试结果吻合良好,验证了模型的准确性;在电弧增材制造过程中随着熔覆层数的增加工件高温区域逐渐增大;保持其他参数不变增加层间停留时间可使高温区域减小;基于MIG的电弧增材制造层间可达到良好的冶金结合。     

ZL116铝合金真空吸铸的有效应力分布预测与控制

为了减少铸件在真空吸铸凝固成型过程中可能出现热裂等缺陷,课题组采用有限元分析软件ProCAST 对ZL116铝合金铸件的 温度场和应力场进行数值模拟,分析了在温度场和应力场下浇注温度、换热系数以及模具壁厚对铸件最大有效应力和铸件中心有效应力的影响;对铸件内部有效应 力分布进行了预测,并进行了实验验证。结果表明：在浇注温度为700 ℃,换热系数为5 000 W/(m·K),并且模具壁变厚时,可以有效地降低铸件的最大有效应力, 铸件中心的有效应力也得到减小;同时铸件内部的有效应力能够均匀分布,减少热裂倾向,得到质量良好的铸件。     

等离子弧焊接电弧的温度场和流场研究现状

等离子体电弧温度场和流场的研究对其在工业生产中的应用具有重要的意义。文章分析了等离子弧温度场以 及流场检测和计算的研究现状。在等离子弧温度场的检测中，现今光谱诊断法最为方便，所测得的结果较其他检测方法 而言精确度更高；在等离子弧流场的检测中，运用粒子成像测速技术的方法可以检测得到流场分布。在等离子弧温度场 和流场的计算中，数理解析法计算繁琐，需要大量时间。数值模拟的方法更为经济、有效。     

大体积混凝土桥墩水化热温度场的数值分析

考虑冷却水管的作用,采用有限元法建立大体积混凝土桥墩水化热温度场的精确计算模型,应用分析软件AN SY S对高墩刚构桥的墩身混凝土水化热温度场进行数值分析,通过现场温度实测结果与计算值的比较,表明本文的分析方法精度较高.     

材料力学性质细观各向异性对变温马氏体相变瞬态温度场影响的计算分析

变温马氏体相变是重要相变,其温度场的计算是相变模拟关键环节.本文通过有限元方法计算,分析了材料力学性质细观各向异性对温度场的影响.结果表明:材料力学性质细观各向异性对温度场分布有影响,但对于45#钢这类材料,材料力学性质细观各向异性对其影响不大.