热处理数学模型与计算机模拟

热处理计算机模拟是热处理智能化的基础。采用三维非线性有限元模型和界面条件突变的处理方法实现了几种复杂形状零件在复杂的淬火操作过程中温度场、相变、应力和应变的模拟，模拟结果与实测结果基本相符。将气体渗碳的计算机模拟与计算机控制技术相结合，研制成功智能型密封多用炉自动生产线，已处理渗碳件3 000炉次以上，全部合格。计算机模拟技术的应用明显提高渗碳和渗氮零件的承载能力和可靠性，减少热处理变形，缩短渗碳时间。建议将机械产品的CAD、选材与热处理的CAE和产品可靠性的动力评估技术相结合，进行高可靠而又无冗余的产品设计。     

LED散热体冲压成形尺寸和形状的误差数学模型建立

基于误差反向传播算法,建立发光二极管(LED)散热体冲压成形尺寸和形状误差数学模型.阐述MATLAB神经网络工具箱求解误差数学模型的具体过程.针对某具体LED散热体产品,基于其相关的仿真数据与设计的MATLAB程序,求解出该LED散热体尺寸和形状误差数学模型.验证结果表明:实验的壁厚分布值与文中数学模型预测的壁厚分布值走势整体吻合,局部偏差不大;所建立的LED散热体冲压成形尺寸、形状误差数学模型具有一定的实用性.     

面向精密装配的零件形状误差评价参数确定方法

针对传统的以最小包容原则为基础的形状误差评价方法不足以定量描述形状误差分布和装配精度关系的现状,提出了面向装配精度的零件表面形状误差评价参数的确定方法.首先通过分析实际加工表面的检测参数确定非高斯模拟的输入参数,以非高斯平面模拟方法生成切削加工表面,以小波滤波获得表面形状误差,建立并提取能够表征表面形状误差分布的表征参数;将滤波后的表面通过接触点搜索的方法来模拟装配,计算装配后的第二个零件的空间方位变化的分布参数;通过相关分析确定零件形状误差表征参数和装配后零件空间方位分布参数的关系,确定形状误差评价参数,实现表面几何分布表征参数与装配精度关系的定量描述,为优化装配工艺从而提高装配精度提供科学依据.      

三座标测量机误差修正的研究

应用计算机对三座标测量机的误差修正进行研究，提出误差修正的点阵计算法，建立误差修正的数学模型，编制了程序，并以Ａ２２１三座标测量机为例进行了模拟修正，使测点的座标误差可以控制在２μｍ内。为提高检测的精度和速度，设计了一种新的检具──移动球检具．     

复杂建筑结构环境下冲击波超压的快速估算方法

为解决复杂建筑结构环境下,冲击波模拟成本与计算精度之间的矛盾,提出利用低成本建模提取超压,再通过修正获得高精度超压的快速估算方法.首先,通过建模分析入射超压的模拟误差,给出精细网格密度下限值λ_lim;然后,进一步大量建模,对超出λ_lim限值的粗网格模拟超压进行修正,并拟合出超压修正系数公式;最后,利用修正系数进行超压估算与验证.研究结果表明:超压模拟误差随着网格密度的增大而减小;利用低成本粗网格建模模拟并加以修正后获得的估算超压值与理论值、试验实测值的误差较小;粗网格模型估算超压值的计算精度与高成本精细网格模型相当.     

求解渗碳的计算机数学模型的一种新算法

提出用追赶法，求解扩散方程Ｃτ＝Ｄ２Ｃχ２，由此建立了一种新的渗碳的计算机数学模型，与逆矩阵法相比，具有计算公式简单、运算量少、节约存储单元及耗费机时少的优点。利用一台电子计算机可以模拟渗碳过程的进行，计算结果基本与实际相符     

注塑模流动模拟的数学模型

本文根据注塑件大多为薄壁零件的实际,采用了合理而必要的假设,结合相应的边界条件,分别阐述了熔体在浇注系统和型腔内流动的数学模型和熔体的粘度模型,利用这些模型可以在计算机上模拟包括流道在内的任意形状的三维薄壁件的注塑流动过程.     

用最小区域法评定形状误差的数学模型

本文按照ISO 标准和国家标准的定义,用最小区域方法建立了评定单一要素形状误差的精确、严格的数学模型.这类模型可以统一归结为一类极小极大问题Min Maxf_i(A),明确地表达了评定形状误差最小条件原则的理论依据,为全面解决精密机械零件形状的评定问题奠定了基础.     

基于BioWin3.1软件对Orbal氧化沟中4种组分的模拟研究

为了模拟Orbal氧化沟工艺有机物去除与脱氮除磷效果,基于ASDM数学模型,以BioWin3.1软件为模拟平台,对Orbal氧化沟工艺进行模拟研究。通过模型模拟值与实验实测值的对比可知,COD、TN、TP与氨氮的模拟值与实测值误差较小。说明BioWin3.1软件可以较好地模拟Orbal氧化沟工艺的有机物去除与脱氮除磷效果,可用于对Orbal氧化沟中的水质进行预测,也可为工艺的运行调试提供参考依据。     

基于误差修正的复杂翻边切边线优化设计

对复杂翻边的切边线优化设计进行了研究,提出了一种基于误差修正的预测复杂翻边切边线的迭代方法,在LS-DYNA有限元仿真的基础上,根据仿真轮廓与目标轮廓的形状误差来修正毛坯形状.结果表明,经1～2次迭代修正后得到了精确的切边线形状,在程序中实现了LS-DYNA求解器的自动调用,提高了切边线的优化效率.同时,通过对某翻边件的仿真模拟及物理实验,验证了该迭代方法的有效性.     

钢件在气体渗碳初期的表面行为——兼论渗碳前预氧化作用的机理

本文研究了钢件渗碳前的表面状态对气体渗碳层深度和均匀性的影响，得出渗碳前经预氧化处理的钢件渗碳后渗碳层较深也较均匀，对出现这种结果的原因也进行了讨论。     

循环变温快速渗碳法

本文在传统的碳传质和扩散理论基础上提出了一种新的渗碳工艺方法—循环变温快速渗碳法,并从理论和实践上验证了该工艺的正确性和可靠性.在研究中作者还找出了渗碳过程中炉内某些影响渗碳速度因素随温度变化的规律,并绘成示意图,即T—CP,β,D关系图.     

齿轮渗碳工艺的设计

本文首先介绍了渗碳齿轮热处理中存在的技术问题,而后针对这些技术问题讨论了齿轮渗碳工艺的设计原则。作者认为常用齿轮渗碳是一个混合控制过程。为了强化渗碳过程,渗碳初期要增大相界面渗碳反应速度;中、后期应提高碳在奥氏体中扩散通量。文中还介绍了如何根据表面硬度和其它性能要求,确定渗碳后表面碳含量 C_S;根据 C_S 和渗层厚度,考虑到非平衡渗碳和钢的化学成分选择气氛的控制参数;讨论了变碳势渗碳工艺参数的确定原则及其对渗碳结果的影响。提出了中温渗碳、炉内预冷和热油—空气分级淬火及控制渗层厚度和显微组织等措施以减少齿轮热处理变形。     

浅层渗碳工艺方法研究及应用

薄板零件的浅层渗碳工艺为冲压成形零件提供了可靠的表面强化手段 ,具有独特的优点 ,工件经渗碳后其表面强度和耐磨性大大提高 ,同时由于心部和表面层含碳量不同 ,硬化后的表面获得有利的残余压应力 ,从而可进一步提高渗碳零件的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度 介绍一种浅层渗碳的优化工艺 ,即采用低温、低碳势、渗碳后直接淬火的工艺 与传统的渗碳工艺相比 ,该工艺具有节能、省时 ,并且渗碳零件质量均匀、综合性能高的优点 ,充分发挥了低碳材料的潜力     

Mathematical Model of Heat Treatment and Its Computer Simulation

1Introduction　Heattreatmentistheprincipleprocessusedtoimprovetheloadingcapacity ,durabilityandreliabilityoftheproducts.However,becausethecomplicatedphenomenahappeneddu ringheattreatmentarequitedifficulttobeobservedandmea sureddirectly ,thequalityofthetreatedworkpiecesisoftenhardtobeensured ;orbecausethefulllatentcapacityofthematerialsisnotutilized ,thevolume ,massandetc .oftheworkpieceshavetobeincreased .Therefore,heattreatmenthasbecomeabottlenecktolimitthelevelofthemanufactu ring .　Withthea…     

结构变化对气体燃烧器性能影响的数值模拟

对一种普通气体燃烧器和两种采用分级进料技术的新型气体燃烧器进行了燃烧的数值模拟研究,同时进行了数值模拟的可靠性实验。数值计算结果表明,结构差异是燃料气和助燃空气的流场组织不同的原因,表现为不同的燃烧火焰形状及温度分布。模拟结果对于新型气体燃烧器的设计具有指导意义。     

气体渗碳炉气碳势的测量与控制

渗碳零件质量的好坏取决于表面的碳浓度和渗碳深度,而零件表面碳浓度又取决于炉气碳势。分析了零件气体渗碳处理中的炉气碳势测量原理,提出用测氧传感器测量碳势及碳势的自动化控制方法。     

数值模拟算法的研究

冲压是板料成形的主要方法,而弯曲回弹又是其中的重要成形工艺。板料成形后的回弹是很多冲压成形工艺中常出现的缺陷。采用有限元法对板料冲压成形过程进行数值模拟来预测回弹是提高板料冲压成形的一种可靠方法。文章对板料成形数值模拟常用的动力显式和静力隐式算法进行分析,得出将两种算法综合使用最合适。     

变温短周期增强渗碳工艺的研究与应用

本文介绍了一种新型渗碳工艺，研究表明：利用高温强渗，较高温次平衡碳势扩散、预冷淬火的渗碳方法，可有效地提高渗碳速度，改善渗层组织，消除渗碳磨削裂纹。不同阶段的渗剂中，配以不同比例的水，可消除工件表面碳黑，有利于控制炉气碳势，实现反扩散，获得良好的渗层碳浓度梯度。     

计算机辅助设计气体渗碳工艺

通过对气体渗碳工艺设计过程的分析，利用模拟效果较好的数学模型编制渗碳工艺设计程序。该程序可根据渗碳后工件渗层的有效硬化层深度、表面碳浓度或表面硬度等技术指标和最高温度、最高碳势等一些渗碳工艺的约束条件，通过工艺设计程序能自动优化设计出最佳的渗碳工艺。