高强钢激光深熔焊接温度场的数值模拟

建立了复合热源作用下的三维高强钢CO2激光焊接有限元分析模型,对高强铜板CO2激光焊接进行基于ANASYS平台的焊接过程数值模拟.焊接热源分为沿工件表面的高斯热源和沿激光入射方向的柱状热源两部分组成,获得了焊接温度场分布及熔池温度形态分布.结果表明,激光焊接温度场是一组具有梯度的以焊接方向为长轴的椭圆.光斑中心前半部分的等温线较为密集,后半部的等温线较稀疏,且离光斑越远,温度梯度越小.熔池高温时间短,焊缝截面熔深大,表现出了激光焊接热量集中、穿透力强的特点.试验所得的熔池温度场界面与试验结果吻合良好,对于分析其复杂的温度场具有一定的理论意义.     

激光熔覆再制造零件中超声传播及缺陷检测数值模拟

激光熔覆再制造零件在具备优良性能的同时,其弹性性能呈现出声学各向异性,为声学检测带来困难,深入研究各向异性激光熔覆层及基体材料中超声波的传播特性,可以为这类再制造零件的超声无损评价提供重要的理论依据.本文建立了激光熔覆再制造零件中超声传播及缺陷检测数学模型,通过计算获得了Fe314激光熔覆再制造涂层、45钢基体两层介质中超声波探头辐射声场的分布特征.研究结果表明:材料的各向异性对入射声场的影响程度与材料的慢度值有关,声束的偏转方向由慢度面的法矢量决定,声束的聚焦、散焦行为由慢度面的曲率决定.应用建立的模型模拟了激光熔覆再制造零件中横通孔、裂纹缺陷的回波信号.比较了数值模拟与实验测量结果,二者的幅值和相位都具有很好的一致性,有效验证了本文所建立的超声检测数学模型的正确性.     

浑水异重流的数值模拟

一、数值模式1.基本方程 在浅水近似假定下,在河宽方向上进行积分,垂直二维密度流的基本方程如下:     

WDB620低合金高强钢的实际施工焊接工法

WDB620钢是一种具有低热裂纹和冷裂纹敏感性高强钢,材料屈服强度大于等于620MPa。在实际施工中对焊接人员、焊接方法和工艺、检测人员都有严格的要求。现对某水利枢纽电站压力钢管工程中WDB620钢岔管的焊接工艺做一简介。     

高速测定熔融钢的激光分析仪

现代钢铁工业进入了转炉炼钢的时代,每炉炼钢时间通常为30～40分钟。有的达到约20分钟。为控制炼钢生产过程,目前多采用原子发射光谱法(包括ICP光源的)或X射线荧光光谱法作钢的成份分析。从取样、传送、制样到分析得出结果,亦需5到10分钟。关键是取制样较费时间。     

BiSrCaCu_2O_y高温超导陶瓷的激光焊接

高温超导体的连接,是这种新材料的许多未来应用不可回避的问题,尤其对超导磁体,电力传输等用途更是如此。这种连接要求接点处应具有与母材一致或相近的超导电性。现有的陶瓷连接方法如机械连接、钎焊、粘接都无法满足这一要求。要满足这种连接的要求,首先连接处应具有和母材一样的成分与结构。固相反应法虽然也是一种选择,但此法工艺复杂。而     

金属材料疲劳性能的数值模拟

金属广泛地用于生产生活中,所以金属的疲劳也渐渐被人们关注。采用有限元软件(Fatigue)对金属材料在不同轴向载荷条件下进行疲劳性能模拟并进行了分析,分析表明,交变应力的应力幅值一定时,疲劳寿命随着平均应力的增大而减小,且拉应力更容易产生疲劳破坏;在交变载荷平均应力一定的情况下,随着应力幅值的增加,疲劳寿命逐渐减小。     

金属材料疲劳性能的数值模拟

金属广泛地用于生产生活中,所以金属的疲劳也渐渐被人们关注.采用有限元软件(Fatigue)对金属材料在不同轴向栽荷条件下进行疲劳性能模拟并进行了分析,分析表明,交变应力的应力幅值一定时,疲劳寿命随着平均应力的增大而减小,且拉应力更容易产生疲劳破坏;在交变载荷平均应力一定的情况下,随着应力幅值的增加,疲劳寿命逐渐减小.     

北喜马拉雅片麻岩穹窿始新世高级变质和深熔作用的厘定

厘定喜马拉雅造山带早期变质和深熔作用的时限和性质有助于理解大型碰撞造山带早期下地壳物质的物理和化学行为.雅拉香波穹窿位于北喜马拉雅穹窿的最东端,穹窿内发育3种地质产状、矿物组成和地球化学特征不同的角闪岩和多种片麻岩.SHRIMP锆石年代学测试结果表明:石榴角闪岩和黑云母花岗质片麻岩的近峰期变质作用分别发生在45.0±1.0和47.6±1.8Ma,比石榴角闪岩部分熔融的时间(43.5±1.3Ma)早2～4Ma.结合已有的研究结果,在北喜马拉雅带内,榴辉岩相变质作用发生在大约55Ma,高角闪岩相-麻粒岩相变质作用发生在45～47Ma,与增厚地壳条件下部分熔融相关的变质作用发生在43.5±1.3Ma,同时形成具有高Sr/Y比值的二云母花岗岩.位于北喜马拉雅带的高级变质岩代表了俯冲印度大陆地壳的前锋,不同位置保存的变质历史存在明显的差异.在大型碰撞造山带内,地壳缩短增厚的过程中,易熔组分可发生部分熔融,形成高Na/K比和Sr/Y比的花岗质熔体,明显不同于快速折返-减压部分熔融作用形成的熔体.     

台风螺旋雨带的数值模拟研究

螺旋雨带是台风的基本特征之一. 近年来螺旋雨带发生机理的涡旋Rossby波理论已得到普遍的认同, 但对螺旋雨带的内部结构还没有详细的研究. 利用MM5(V3)对2002年8月给厦门带来特大暴雨的强热带风暴Kammuri的螺旋雨带作了数值模拟. 结果表明, 模拟螺旋雨带沿方位角的移速与涡旋Rossby波的理论波速一致, 并伴随着能量在径向的频散. 从模式输出的高分辨率的多种物理参数数据集中分析出的螺旋雨带结构表明, 台风中的气旋式涡度、垂直运动、水平动量等都高度集中在螺旋雨带中. 并进一步指出, 螺旋雨带的水汽主要来自1 km以下, 而且来自外侧的空气具有明显的对流性不稳定, 它为螺旋雨带中对流的发展提供了不稳定能量. 螺旋雨带内侧空气的层结是中性的, 说明不稳定能量已经释放. 螺旋雨带的外侧存在风速高达30 m/s以上的中尺度强风带, 它的产生和外侧的空气向螺旋雨带流入时气压梯度力所起的加速作用有关.     

凝固过程数值模拟的研究进展和发展趋势

回顾了凝固过程理论描述及数值模拟的发展历史,对其研究现状和存在问题进行了评述,重点分析了与凝固组织形成相关联的理论研究要点,对目前已经建立的宏微观结合/耦合凝固过程描述及模拟方法进展进行了归纳总结,在此基础上对凝固过程精确理论描述和数值模拟的前景及趋势进行了展望.     

一种磁重联过程的数值模拟

为了理论上解释发生在太阳大气和地球磁层中的一些爆发现象(例如,太阳耀斑、磁层亚暴等),许多作者认为大尺度空间中的微弱磁场,是导致空间等离子体中这些引人注目事件的主要能源,而磁力线重联过程是自由磁能释放的重要机制。除大量的解析研究以外,有些作者还对一些特殊情况下的磁力线重联过程进行了数值模拟和实验室研究。本文将依     

化学采油数值模拟的杂交元方法

一、引言 为提高油藏的采收率,化学采油是一种重要的开采技术。向油藏中注入表面活性剂、醇类、聚合物等化学溶液,引发各种化学物理的复杂反应,而产生驱油作用。描述这种多相多组分混合胶束聚合物渗流的数学模型为     

超强Caviton塌缩的一些数值模拟结果

强的波粒相互作用会导致等离子体进入强湍流状态,它的长时间演化涉及到天体、空间、聚变和激光等离子体等诸方面,是目前最热门的课题之一。70年代初,Zakharov预计Langmuir波能的空间塌缩形成Caviton结构在强湍态等离子体中起着重要作用,直到最近     

取向硅钢中脱碳工艺的数值模拟

根据钢带表面的氧化脱碳与钢带内部的碳通量平衡,建立了取向硅钢钢带在N2-H2-H2O混合气中高温脱碳的动力学数学模拟模型.本模型引入有效氧位覆盖率概念以定量描述钢带表面选择性氧化对脱碳的影响.根据合理设定的气固相界面处的边界条件,对该模型的数值求解可以定量描述脱碳温度、脱碳气氛、钢带厚度对脱碳动力学的影响.模拟计算结果表明,脱碳的限制性环节在于钢带内部的碳扩散而不是在气固界面的脱碳化学反应,只有提高退火温度而不是改变退火气氛才能有效加快脱碳速度.因此对于较厚的取向硅钢钢带进行脱碳,提高退火温度几乎是必然选择.     

基于CFD的电液控制阀流场的数值模拟

文章针对矿用电液主控阀存在的问题,运用PROE对其流道建立了模型,并通过CFD数值模拟软件Fluent对阀道内流场做了分析,在不同流道模型中对其流场进行模拟,得出了相应的压力分布云图、速度矢量图等。将结果进行对比,找出阀道内存在气穴、气蚀、冲击、振动的地方,为阀的优化设计提供依据。     

基于CFD的电液控制阀流场的数值模拟

文章针对矿用电液主控周存在的问题,运用PROE对其流道建立了模型,并通过CFD数值模拟软件Fluent对阈道内流场做了分析,在不同流道模型中时其流场进行模拟,得出了相应的压力分布云图、速度矢量图等.将结果进行对比,找出阀道内存在气穴、气蚀、冲击、振动的地方,为阀的优化设计提供依据.     

楚科奇海融冰期热收支的数值模拟

楚科奇海海冰剧烈变化对极地生态系统及碳循环过程具有重要影响.基于1/4°(经纬度)水平分辨率的北大西洋-北冰洋-北太平洋海洋-海冰耦合模式(简称NAPA1/4)在1994～2015年的模拟结果,本文估算了楚科奇海融冰期的热收支,并揭示了海(冰)面净热通量和太平洋入流热通量在楚科奇海融冰过程中的相对贡献.结果表明:楚科奇海融冰期间的海冰体积变化主要由热力过程调控的海冰融化导致,且冰底融化占优.在海冰快速融化的6～8月,海冰表、底融化速率的相对强度受海冰密集度影响存在空间差异,在密集度大于80%的海区,冰表融化占优,反之冰底融化速率远高于冰表.冰面净热通量是冰表融化的热驱动,平均约60%的冰面净热通量用于冰表融化.冰底融化消耗的热量则主要来自海面净热通量以及太平洋入流所携带的热量;融化初期和盛期,海面净热通量贡献占优;后期和末期则主要受太平洋入流热通量的影响,且该影响可持续作用至结冰早期,抑制冰底冻结速率.在整个融冰期,进入研究区域水体的总热输入中,约67%由太平洋入流贡献.总热输入中约58%的热量用于海水增温,冰底融化吸收的热量约占28%,向下游海区输运的热量仅占14%.年际变化的相关性分析表明,相对于融冰期海面净热通量,太平洋入流热通量对楚科奇海海冰面积年际变化的影响更为显著.     

大气 海洋 地学研究中数值模拟的进展

1.引言数值模拟研究在大气和海洋科学中已比较成熟,形成了完整的理论系统,并在实际业务中得到了广泛和有效的应用。数值模拟,或称大规模科学计算,在环境问题、河湖治理、古气候古环境复原、宏观生态问题,以至在某些地质和成矿过程等的研究中,亦已显示出或预示着必将有长足的发展,在推动各有关学科的发展上作出重要贡献。我国地学的数值模拟研究开展得比较晚,但近年来取得了较大的进展,在上述各领域中都取得了成果。由于在大气和海洋学方面比较成熟,下面将仅就此作些介绍。