焊接电流对不锈钢GTAW三维焊接温度场影响规律的有限元分析

基于有限元软件SYSEWELD,采用双椭球体热源模型,建立了运动电弧作用下的GTAW焊接不锈钢薄板三维瞬态焊接热过程的数值分析模型。模型考虑了材料的热物理性能参数、相变潜热与温度的非线性关系。利用所建模型,定量地预测了焊接电流对三维焊接温度场与熔池形状尺寸的影响,并进行了试验对比。计算所得焊接温度场与熔池形状特征参数随不同焊接电流的变化规律与实际情况基本一致。     

GTAW焊接热场的三维动态数值模拟

基于SYSWELD软件平台,采用双椭球体移动热源模式,利用有限元方法建立了运动电弧作用下GTAW焊接不锈钢薄板焊接热场的三维动态有限元分析模型。利用所建模型,对GTAW焊接热场和熔池形状参数的动态演变进行了预测,达到宏观准稳态的时间与试验结果基本一致。     

不锈钢厚板K-PAW三维瞬态温度场的数值模拟

采用复合三维锥体热源模式,针对小孔等离子弧焊接工艺条件,建立了适合于K-PAW焊接不锈钢0Cr18Ni9厚板三维动态焊接热过程的数学模型和物理模型。利用所建立的模型,综合考虑材料的热物理性能参数、相变潜热与温度的非线性关系,计算了K-PAW熔池形状及三维温度场的动态演变,并将温度场的数值计算结果同实验结果进行了比较,表明上、下表面的熔池宽度及熔合线在焊件内部的走向计算结果与实测结果吻合较好,证明复合三维锥体热源模型能够较好地反映K-PAW电弧的热流密度分布。     

基于带状热源的摆动焊接温度场数值模拟

在高斯热源的基础上,推导出模拟电弧摆动的带状热源模型,并基于该热源模型,以20.钢平板对接接头为研究对象,运用ANSYS有限元分析软件,对其摆动焊接过程的温度场进行了数值模拟,获得了其焊缝区的瞬态温度场以及各节点的焊接热循环曲线.模拟结果表明:摆动焊接过程中,当热源接近时,焊缝附近节点的温度瞬时上升至1000℃以上,热源经过后,温度又降至200℃以下;与焊接方向垂直截面处节点的最高温度值随节点远离焊缝中心而逐渐降低;焊缝附近节点温度为200℃以下时,升温速度平缓,200℃以上则升温速度明显增大;摆动焊接过程中,焊件上形成宽而短的近似于圆形的熔池.     

灰铸铁件手弧焊接温度场的数值模拟

应用有限元方法建立了灰铸铁件手弧焊接温度场的数学模型，对灰铸件焊接温度场和热循环进行了分析。结果表明：焊后初期冷却速度很快（约380℃/S），温度梯度较大，接在焊补温度场中经历一个复杂的不均匀快速加热和冷却过程，从而产生非协调应变、易发生裂纹等缺陷。     

激光切割铜板的温度场数值模拟

利用ANSYS Workbench有限元分析软件建立激光切割铜板过程的三维模型和理论切割模型,采用APDL编程语言对激光高斯热源沿着自定义轨迹移动切割铜板的过程进行数值模拟,分析多组激光扫描速度以及铜板表面的单热源与多热源加载方式对激光切割铜板过程中温度场分布的影响,结果表明,在激光切割铜板过程中,铜板表面温度场分布主...     

等离子弧焊接熔池温度场的三维数值模拟

建立了运动等离子弧作用下焊接温度场的三维瞬态数值分析模型，以分析等离子弧焊熔池温度分布情况以及焊接电流、焊接速度等焊接工艺参数对其影响情况．综合考虑了液态金属的对流传热和熔池外部的固体导热、材料热物理性能参数随温度的变化、焊件表面的散热以及熔化／凝固相变潜热等对熔池温度场的影响．采用三维锥体热源对小孔型等离子弧焊接过程进行了流体动力学和传热分析，利用ANSYS有限元软件求解所建立的模型，得到了等离子弧焊接过程中温度场的变化情况．模拟结果表明，随焊接电流的增大和焊接速度的减小，熔池体积增加，熔宽和热影响区都增大．试验结果验证了所建立模型的正确性和数值求解方法的可靠性．     

不同焊接工艺参数对温度场的影响

焊接技术在材料加工领域占有十分重要的地位,所以在焊接过程中产生的应力应变问题不得不考虑,本文从有限元法的角度,利用ANSYS软件,对他的关键问题即单元生死技术和相变潜热进行了研究,并通过实例分析了焊接速度和热功率等工艺参数对温度场的影响,最后可知焊接速度越大温度越低,熔池的长度越小;焊接电流越大温度越高,熔池的长度越长,这样就为我们提高焊接技术提供了依据。     

原油油船液货温度场的数值计算

基于有限单元法及有限差分法，结合有限单元的自动网络划分，对油船舱内货油进行数值计算，得到基本符合规律的数值解，对于了解油船舱内原油温度变化，指导学员正确装卸货油，具有一定的指导意义。     

船舶机舱空间温度场速度场的数值模拟

分析机舱各设备向机舱的散热量,对机舱进行简化建模．采用k-e湍流模型对机舱空间的空气流动建立数学模型,采用交错网格法和迎风差分格式对方程进行离散,对代数方程的分离式求解采用SIMPLE算法．使用PHOENICS计算传热软件,得出了机舱空间的温度场、速度场的分布．利用CFD技术可以清楚直观地了解机舱空间在不同情况下的温度、速度分布,据此通过改变风量分配和风口的布置来设计出合理的气流组织,为机舱通风设计提供了依据．     

三维瞬态焊接温度场的有限元模拟

对三维非线性瞬态焊接温度场进行了有限元分析和计算，探讨了焊接温度场的特点和提高求解粗度的若干途径，并介绍了若干计算实例。     

焊接过程有限元分析

从简单模型出发, 研究焊接模拟中移动热源、相变潜热、材料特性参数、焊缝的依次生成等问题的处理方法。利用有限元软件对焊接过程的温度场、残余应力场进行了分析,计算结果与理论分析一致。其中用到的先计算温度场, 再用间接法计算结构场的方法,减少了分析的非线性, 极大地提高了计算效率, 该方法在复杂模型中表现更加显著。     

桥墩混凝土水化热温度有限元分析

根据三维热传导理论,采用大型有限元软件ANSYS,考虑外界气温条件、水泥水化热等热力学参数以及分层浇注(定义单元的"生死"来准确模拟施工中的分层浇筑)对温度场的影响,运用瞬态热分析法进行温度场的仿真计算.通过计算结果与实测结果的对比分析,得出桥墩沿截面厚度方向的温度分布和其随时间变化的规律及特点,为施工提供一定的参考.     

闪温问题的有限元分析

在使用闪温准则计算胶合承载能力时,必须计算闪温和本体温度。本文使用一种新的称之为准稳态热传导的有限元方法,提出了比较精确地计算闪温和本体温度的方法,并通过试验验证了计算结果。     

一般壳体温度场的有限元分析

构造了一种适用于壳体温度场分析的壳体温度单元。此种单元可以假设温度沿壳体厚度方向为线性变化或二次函数变化。通过引入壳体内外表面的边界条件，最终只保留壳体中面节点温度为未知自由度；用罚函数法实现了壳体温度单元与实体温度单元的联接。由此建立的有限元表达格式在数据准备和计算机运算时间上都比现行算法节省很多。     

轮胎温度场的有限元分析

综合考虑轮胎胶料滞后热源和摩擦热源的作用,对轮胎非稳态温度场进行计算机仿真,分析轮胎从启动到稳态行驶阶段的温度场的变化。探索引起温度场变化的主要原因,对于指导轮胎的结构的优化设计有一定的指导意义。     

激光热加工与有限元分析

总结分析了激光热加工温度场与焊接温度场的异同 ,以及温度场分析与模拟的数学方法。介绍了激光热加工温度场分析的一般步骤     

无模拉伸温度场的有限元分析

采用有限元法对具有深透加热时的无模拉伸温度场进行解析,推导出其热传导微分方程式;首次分析了温度场中的热流输出边界条件,并考虑了加热线圈与冷却喷嘴间距的影响。理论解析结果很好地反映了拉伸件内部温度分布,为无模拉伸变形的进一步研究提供了可靠的理论依据。     

S195柴油机气缸套温度场的三维有限元分析

建立了S195柴油机气缸套的三维有限元模型,利用ANSYS有限元分析软件的APDL语言工具加载了边界条件,分析了标定工况下气缸套温度场及热变形,计算结果与实测值吻合,精度比传统方法有所提高,从而证明这种加载边界条件方法的可行性.计算结果表明:在标定工况下气缸套的工作温度最高达483.05 K,位置在缸套内壁面的上部区域,缸套内壁径向的最大变形量为0.209 mm,位置在缸套上部.