焊接热循环计算机软件的研制和应用

成功研制出焊接热循环计算机软件.该软件以实测和经典的数学模型为基础,应用LabVIEW7.1进行编程;运用合适的编程策略,方便、快捷地绘制焊接热循环曲线,进而定量地反映与描述影响各热循环参数的主要因素及其相互关系.软件共包含7种焊接方法,每种焊接方法都以相应的数学模型为基础,各种数学模型依据自身特点应用于各个领域.该软件最多支持10道次焊接热循环模拟,操作界面简单易行.该软件凭借其稳定性、可靠性、快捷方便性,应用于国产MMS-200热力模拟实验机.     

焊接热循环过程的在线模拟与应用

基于对焊接热影响区性能研究的必要性,以Windows XP系统为背景,应用LabVIEW 8.2和STEP 7进行编程,自主研发出焊接热循环计算机软件,该软件已成功嵌入东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室自主研发的MMS系列热力模拟实验机.利用该软件能够实现焊接热循环过程的在线模拟,定量地反映与描述影响各热循环参数的主要因素及其相互关系.通过采集焊接热循环曲线和试样的组织形貌分析,完成峰值温度等参数对焊接热影响区组织性能影响的实验研究,实现焊接热循环过程在线模拟的应用价值.     

红外热成像技术对焊接过程的研究

本文应用红外热成像技术对焊接过程进行了研究.试验表明,红外热象仪能直接看到电弧下的焊接熔池的温度分布,因此以它为温度传感器作为弧焊机器人焊接系统的一环,比电磁、激光等其他温度传感器简便、快速、正确、可靠,有利于实时检测和监控. 本文研究指出,红外热象图可以实时地动态地显示焊接熔池及热影响区的表面温度.红外热剖面线的形状和尺寸随着焊接输入热、熔深、熔宽的变化而相应地变化,并取得一组关系曲线.如果通过焊接过程的控制使焊缝熔深、熔宽保持不变,将使焊接质量提高到前所未有的新水平.     

红外热成像技术表征高聚物材料拉伸形变热效应的方法

用红外热成像技术可以表征高聚物材料拉伸形变过程的热效应特征.本文主要从测试装置的建立、红外热成像仪的镜头选择、材料发射率的确定及温度的采集方法等几个角度,介绍如何通过红外热成像仪提高测试高聚物材料形变热效应特征准确性的方法.     

焊接热循环非线性温度场分析及热模拟研究

为了更好地研究材料的损伤行为,对焊接接头温度场进行了非线性分析和模拟。利用有限元方法,对焊接接头的非线性热传导问题进行分析,得到了焊接热循环曲线。非线性数值分析表明,焊接保温时间缩短,温度场梯度增大,焊接热循环过程温度变化剧烈,在金属相变温度附近采用经典线性方法其结果偏差较大,因此必须考虑材料热传导参数的非线性特征。由于焊接热模拟试样的组织均匀度大,因此可以考虑使用焊接热模拟试样代替实际焊接接头进行材料的力学性能研究。焊接热模拟实验和实际焊接过程的金相分析表明,所提出的非线性有限元分析方法,对焊接热循环过程时间和空间分布的描述是可靠的。     

基于红外热像法的舰船外壳材料疲劳寿命分析

借助红外热成像仪测试手段,通过记录舰船外壳常用材料FV520B在循环应力作用下的热像数据,并结合相关弹塑性理论进行分析,进而估算出材料FV520B的疲劳特性。红外热像法可以快速确定材料FV520B的疲劳参数,利用红外热成像仪测得材料FV520B的表面温升,通过疲劳极限快测法相关原理得到舰船外壳材料FV520B的疲劳极限,与传统的疲劳试验对比有较好的结果。研究结果表明:红外热像法能够在较短周期内快速地确定舰船外壳常用材料FV520B的疲劳极限和S-N (应力-寿命)曲线等疲劳性能参数。     

铝钢异种金属CMT焊接温度场的数值模拟

利用大型通用有限元软件ABAQUS对铝钢异种金属CMT(cold metal transfer)焊接温度场分布进行数值模拟.计算过程中,采用双椭球热源和高斯热源分别考虑实际焊接时电弧加热和熔滴引入的热量对温度分布的影响.实验结果表明:在特定的工艺参数下,熔池中心的温度为960℃,计算所得到的热循环曲线和试验测得的热循环曲线取得较好的一致.镀锌钢板背面锌熔化的宽度为11mm,与实验结果吻合,所建立的热源模型也是合理的.     

焊剂片约束电弧焊T形接头温度场有限元模拟

为了研究构成I型金属三明治板的基本焊接单元T形接头在焊剂片约束电弧焊(flux bands constrained arc, FBCA)作用下的温度场分布规律,以非线性有限元软件ABAQUS为平台,开发了适用于FBCA焊接T形接头温度场计算的有限元方法.对比了计算结果与测量结果的同时,研究了面板与芯板各自路径上的热量分布情况.结果表明：FBCA焊T形接头面板部位温度场沿焊缝中心呈对称分布,接头热量主要集中作用于面板处.采用复合热源模型计算所得特征点热循环曲线分布规律与实际红外热像仪测量结果重合度较高,计算所得焊缝截面温度分布形貌和热影响区宽度与实际接头形貌相吻合,有效验证了复合热源模型计算FBCA焊接T形接头温度场的准确性.     

铝-钢脉冲DE-GMAW与CMT熔钎焊热循环曲线测试与对比

介绍一种新的铝-钢异种金属焊接方法脉冲旁路耦合电弧MIG焊(pulsed DE-GMAW),将该方法应用于铝和镀锌钢板的焊接,得到成型良好的焊缝.采用接触式测量法测量pulsed DE-GMAW法在不同焊接参数下的热循环曲线,并与CMT进行对比分析,结果表明:CMT法通过推拉丝及短路波形控制能减小焊接过程中的热输入;而pulsed DE-GMAW法通过增加旁路电流达到分流的目的,也可以降低输入母材的热量,2种方法的热输入控制效果相当,均能较好实现铝-钢异种金属的焊接.     

基于SYSWELD的搭接接头温度场的数值模拟

基于有限元软件SYSWELD对搭接接头温度场进行了3维动态模拟,得出了瞬态温度场分布图和特征点的热循环曲线。同时通过对SYSWELD后处理分析,得出了焊件上任一点的温度变化与相演变的关系。与文献资料比较表明,所建立的数值模拟仿真模型可以较好地模拟焊接温度场,为研究焊接过程中的应力应变和减少焊接应力与变形提供了参考依据。     

太阳能热发电用高温混凝土储热系统性能分析

采用修正集总热容法对太阳能热发热中混凝土储热整体系统的热性能进行研究。修正的固液换热系数将计算的适用范围扩展到大Biot数的情况。发现放热时固体混凝土和流体沿着流程方向都存在一个温跃层区域,并且随着放热的进行,温跃层逐渐向下游移动并且占据的长度也逐渐增加。分别讨论了混凝土导热系数、模块串联总长度以及储热单元当量外径与钢管内径比值对储热系统放热性能的影响。计算发现,提高混凝土导热系数可以有效提高储热系统的热性能,并且随着导热系数的增加,放热效率的增加会逐渐变慢;增加串联总长度可以有效提高系统的热性能,但是当串联总长度大于1km时,继续增加串联总长度对于特征固体温度分布的影响很小;当量直径比的增加会减小温跃层区沿流程方向的温度梯度,增大温跃层区占据的长度。     

铝合金隔热型材传热系数试验研究

传热系数是铝合金隔热型材热工性能的一个重要节能评价指标,通过试验分析热冷室空气温差、热冷室平均空气温度、试件投影面积、试件安装方式等因素对铝合金隔热型材传热系数的影响,为制定符合实际生产状况的铝合金隔热型材节能评价指标提供参考依据.     

拱桥非线性温差的应力计算

本文建立了拱桥温度应力计算的基本公式，推导了在假定非线性温度场下箱拱、双曲拱的温度应力计算公式，给出了二个算例．     

半透明复合隔热涂层的瞬态热分析

将光线踪迹／节点分析法拓展，用以计算具有基底，多层半透明非灰介质的辐射与导热瞬态耦合换热，分析了吸收－散射性非灰复合层的态传热特性，考察了不透明界面（表面有积灰），半透明界面（表面没有积灰）的表面辐射特性以及复杂换热边界条件，采用具有多个波段的谱带模型模拟高散射性氧化锆的辐射特性，与采用双热流结合林函数法的计算结果比较表明，本文的计算结果可靠，精度高，为工程设计提供了参考依据。     

热通道玻璃幕墙的热工计算

简述了热通道的节能原理，推导出了热通道玻璃幕墙的热工计算模型，确定了模型中各方程的系数，介绍了计算及测量结果。该模型可用来计算内外侧玻璃的壁面温度、热通道内空气的温度和流速，以及室内的得热速率等，为相关工程计算提供参考。     

车辆热特征分析与热系统设计

车辆冷却和空调系统是车辆的重要部件。在综合分析大量文献的基础上,该文介绍了有关车辆热特征分析和热（冷）系统方面的研究进展、车辆空调装置设计的新方法、车辆用热交换器新工艺以及相关领域的研究进展。     

火力发电厂线型感温探测器与分布式光纤线型感温探测器的比较

分析了火力发电厂中电缆着火的原因,介绍了火灾探测报警方法,对火灾探测报警中常用的模拟量线型感温探测器与分布式光纤线型感温探测器各自的特点进行了对比,结论是分布式光纤线型感温探测器最终将取代传统的模拟量线型感温探测器。     

据热扩散率最小离散度确定导热系数的新热探针法

本介绍了一种新的用热探针测导热系数的方法,它与传统方法不同,不是从模型的算式中直接求出导热系数,而是从误差分析出发,据导热系数λ误差最小时热扩散率α的离散度也最小的原理导出的方法。     

应用暖体假人测试服装热阻

服装热工性能的实验研究在国外开展得较早也较深入，研究手段也是多种多样．近年来暖体假人已开始用于成套服装的热工性能研究．文中探讨了在国内应用暖体假人的途径和方法，分析了暖体假人用于服装热阻测试的原理和相关条件，指出用暖体假人测试服装热阻是一种可靠而简便的方法．     

高射速自动机身管热容量及热应力分析

针对高射速自动机在连续射击条件下,身管承受高频、高温及高压冲击作用的特点,采用传热学理论与有限元方法相结合方法,建立了高射速自动机身管热结构耦合分析模型.选取不同管径比的身管为实例,对自动机以高射速连续射击条件下身管的热容量和热应力情况进行了仿真,得出了管壁温度和热应力随连续射弹数的变化趋势及热应力在管壁内的分布规律,在考虑膛压和温度场共同作用下,进一步分析了热应力的存在对不同管径比身管强度安全性的影响.该文分析方法和仿真结果对小口径高射速自动机身管的设计具有一定的参考价值.