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。     

焊缝跟踪装置冷却系统设计

摘要：为了提高焊接质量和焊接效率，需设计相关的焊缝辨识与跟踪装置，从而实现自动化焊接。而焊接时产生的高温环境对该类装置的正 常工作构成威胁，因而其附属冷却系统的设计尤为重要。通过建立该类焊缝跟踪装置的三维全尺寸仿真模型，设置相关的边界条件，采用标准的k e模型进 行仿真，获得其内部完整的流场和温度场，并分析和完善其冷却效果。结果表明，经气体强迫对流换热后，该类装置的温度明显下降且分布较为均匀，冷却系统 符合相关需求。     

膜式水冷壁焊接变形热弹塑性有限元分析

结合数值计算的方法,对焊接过程中的温度场应力场进行实时模拟研究,提出了基于ANSYS的焊接温度场应力场模拟分析方法,并针对膜式水冷壁多道焊接问题进行了实例计算。建立的焊接温度场应力场模拟分析方法,可为优化焊接结构工艺和规范焊接参数提供理论依据和指导。利用本文模拟分析方法,可以对焊接过程的热应力及残余应力进行预测,为进一步的研究打下基础。     

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。     

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。     

CSP结构的热场分析

本文利用ansys软件对CSP结构建立起二雏和三维模型，通过仿真得到了在稳态情况下CSP结构热场分布，从而进一步说明在相同条件下，利用三维模型计算的温度场比二维平面模型计算的温度场偏低，这是由于长度方向上的近似引起温度场计算的误差。     

CRTSⅡ无砟轨道板养护研究及有限元模拟

对无砟轨道制板养护中的养护制度、测点分布、管道布置进行了深入研究，应用大型有限元分析软件ANSYS对温度场进行仿真模拟，并将结果与实测数据进行了对比分析。结果表明，该文建立的有限元模型可以较为精确地模拟实际温度场。     

基于Moldflow的车灯装饰框拐角气痕成因分析与对策

车灯装饰框对外观质量有着极高的要求，针对注塑成型过程中经常会出现装饰框拐角周围存在气痕，导致产品外观不合格的情况。课题组借助Moldflow软件对某车灯装饰框成型方案进行模拟，发现拐角区域存在困气现象，是造成表面气痕缺陷的主要成因。研究表明：装饰框拐角处壁厚较厚，喷泉流动自由表面接近半圆形，自由表面曲率半径大于拐角半径，易形成困气。课题组通过改变拐角附近壁厚，减少喷泉流动自由表面半径，当车灯件拐角半径R>T/2时，数值模拟结果显示该区域不存在困气现象。经试模，改进后车灯装饰框表面质量合格。     

磁流变液屈服应力测试装置温度场优化

磁流变液（magnetorheological fluid,MRF）屈服应力测试装置在工作运行过程中产生了大量的热,导致测试装置温度升高,屈服应力测试精度下降的结果;同时对磁流变液特性也造成了很大的影响。课题组基于FLUENT软件对测试装置进行仿真分析,以提高测试精度。首先,设计屈服应力测试装置,建立包含漆包线、装配间隙等特征的测试装置温度场模型;其次,对测试装置进行网格划分并运用仿真软件对温度场变化进行模拟研究;最后,在仿真模型的基础上,对漆包线绕组综合热导率和测试装置装配间隙进行分析。研究得到了温度对装置的影响规律,确定了最佳综合热导率及装配间隙;并确定该装置测试屈服应力时的最佳温度场。温度场研究提高了该装置对屈服应力测试的精度。     

不锈钢薄板焊接变形影响因素与控制方法

针对目前不锈钢薄板在焊接时,存在的焊接结构件变形、焊接质量差、使用性能低等缺点,为进一步改善薄板焊 接加工工艺,对焊接变形影响因素进行分析,重点从输入热源、焊缝尺寸、初始粗糙度、板厚和焊接装配等因素出发阐述 了对焊接变形的影响。提出在焊接时需要通过进一步畸化焊接温度场、增强焊接结构件刚度、设计施加辅助热源或冷 源、夹具约束或者旋转挤压等组合装置来达到控制薄板的挠曲变形的目的。最后提出有限元仿真技术在焊接中的应用 将会更加科学地分析和预测焊接变形。     

热收缩包装机内部温度场仿真

为了研究热收缩包装机内部风扇布置对内部温度场分布的影响,建立包装机数学仿真模型,利用SolidWorks进行三维建模,采用多重参考系模型（MRF）在FLUENT中进行流场计算,仿真实际工作条件下包装机内部温度场分布情况,并结合相关实验结果验证仿真模型的可行性。在此基础上仿真不同风扇数量条件下的温度场,分析了既能满足工作要求,同时又能达到成本控制目的的风扇数量。[JP2]结果表明：仿真模型数据与实验数据吻合;双风扇条件下温度场分布均匀且温度基本满足工作要求,可以替代3风扇条件。该研究可为包装机优化设计提供参考,缩短设计周期,降低设备成本。     

散热筋结构盘式制动器温度场有限元分析与优化

结合热分析理论,采用数值法代入温度边界条件,对带有散热筋结构的通风盘式制动器进行了温度场分析和优化。建立制动盘的三维模型,在此基础上对制动盘的温度特性进行瞬态温度场分布的仿真分析,得到制动盘在制动行程中的温度场、内外部温度梯度分布以及温度变化的时间曲线。使用Isight进一步对制动盘进行了结构优化,改善温度场分布并返回到有限元模型进行仿真对比论证,为制动器的设计优化提供了相应的理论基础,也在很大程度上为由温度场引起的制动器失效判断提供了分析改进手段。     

夹持条件对铝钢薄板CMT点焊变形的影响

夹持条件对焊接变形存在着突出影响，为了获得变形较小的焊接件，改善焊接质量，课题组利用CMT技术对异种金属铝钢薄板搭接进行点焊试验，测出焊后板件变形；然后，在相同工艺下对铝钢薄板试样的点焊进行有限元仿真，得到样件的变形规律，并与试验测量数据进行对比，验证了焊接仿真的可靠性；最后，采用响应面法建立夹持点位置、搭接宽度与焊接变形的数学模型。研究结果表明：随着搭接宽度或者夹持点位置的改变，焊接变形均呈现出由小到大的变化规律；不同搭接宽度下均存在最佳的夹持点位置使得焊接变形最小；当夹持点位置处于40~63 mm、搭接宽度在30~53 mm范围时，焊接件的变形量较小。     

车灯支架的模态分析

车灯试验支架是对车灯进行振动测试的实验平台,其结构的合理性直接影响到试验的准确性。规范要求车灯试验支架的固有频率应大于一定值以避免与外界载荷产生共振。文章研究了一款AFS车灯的结构避振设计。由于AFS车灯结构的特殊性,容易产生共振,论文通过模态分析找到支架的薄弱部位,在保证支架功能及制造工艺的前提下,建立了3种不同支架的加强方案,并利用ANSYS进行模态分析,得到了简单有效的支架方案。     

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。     

混凝土箱形梁水化热温度场分析

利用有限元分析模型，模拟了箱形梁水泥水化生热和对流边界条件，进行混凝土水化热温度场仿真计算，与试验数据进行了对比分析，结果表明，此方法可为类似的工程借鉴．     

湿式离合器典型工况参数对摩擦钢片温度场的影响

为研究湿式离合器摩擦副接合过程的温度场影响因素,采用ABAQUS6.14的直接耦合方法对湿式离合器摩擦副进行仿真分析,研究了初始滑摩转速差和工作油压施加速度对摩擦钢片径向、轴向以及周向温度场的影响规律。仿真结果表明:随着初始滑摩转速差的增加,摩擦钢片最高温度升高,温度梯度沿径向和轴向方向增大,摩擦钢片外齿对周向温度场影响变小;不改变总的滑摩时间,随着工作油压施加速度加快,摩擦钢片最高温度升高,温度梯度沿径向略有变大,对摩擦钢片轴向和周向的温度场影响较小。     

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。     

复杂桁架结构管端实际切割角优化算法

针对管一管复杂管桁架结构中管端焊接装配面实际切割角易发生突变而影响正常装配这一问题,分析了其形成 原因以及对数控管切割机的影响。在易于加工且不影响焊接装配的前提下,运用多项式插值的方法,对实际切割角突变 弧段进行了优化,使管端焊接装配面平滑,易于加工。最后结合实例算法与仿真,通过分析其弧长一实际切割角曲线以及 对比优化前后焊接装配面实际切割角三维模型效果,验证了该优化算法的可靠性。为数控管件切割方式的改进提出了 一种新思路。     

灯泡贯流式水轮发电机热流耦合温度场分析

对型号为SFWG6176-36/3800的灯泡贯流式发电机温度场,运用传热学与流体力学理论,综合考虑温度场、流场的共同作用,进行热流耦合数值仿真研究。通过分析原结构各零部件温度场分布情况,总结了定子线圈存在局部温度过高的原因。对比分析数值计算结果、现场实测数据和热路法计算结果,表明采用热流耦合的数值计算方法是合理可行的。提出的改进措施将定子线圈最大温升降至67.1 K,满足要求,为解决机组的通风散热问题提供方案。