钱海帆
,
张宇光
,
王炜
,
张建平
钢铁
为了研究Fe-C-Mn-A1系TRIP钢两相区奥氏体化过程中合金元素在奥氏体和铁素体中的分布,利用热膨胀仪、金相显微镜、电子探针等仪器,在对TRIP钢两相区奥氏体化过程进行热力学与动力学分析的基础上,建立了两相区奥氏体化过程的扩散模型,采用显式有限体积法对800℃与840℃的奥氏体化过程进行了数值求解.模拟结果表明:奥氏体转变初期受C元素在奥氏体中的扩散控制达到亚平衡,奥氏体转变速率较快；此时A1元素在奥氏体与铁素体界面处的浓度差较显著,Mn元素在奥氏体与铁素体界面处的浓度差不显著.奥氏体转变后期受Mn元素在铁素体内的扩散控制,转变速率较慢；此时A1元素在铁素体内已大量富集,Mn元素在奥氏体与铁索体界面处有较显著的浓度差.
关键词:
相变诱导塑性
,
两相区退火
,
奥氏体化
,
动力学
,
扩散
,
铝
,
锰
,
有限元法
李胜祗
,
陈大宏
,
孙中建
钢铁研究学报
用MARC/Autoforge有限元软件,对圆坯的横轧过程进行了热-力学耦合分析,得到了变形和应力分布.用数值分析法研究了横轧圆坯时出现破裂的倾向性.结果表明:当圆坯的变形积累到一定程度时,坯料中心韧性破裂的倾向性增强,直至开始出现裂纹.随着轧制进程的继续,韧性断裂区逐渐扩展.
关键词:
钢坯
,
横轧
,
应力
,
应变
,
塑性变形
,
破裂
,
有限元法
,
热-力学耦合
,
数值模拟
李鹏飞
,
李金山
,
孙畅
,
寇宏超
,
钟宏
,
常辉
,
周廉
钢铁钒钛
doi:10.7513/j.issn.1004-7638.2013.02.006
采用以ANSYS软件建立的有限元模型对Ti6Al4V合金(O)600 mm铸锭真空自耗电弧熔炼过程中的温度场变化以及熔炼电流对熔池形貌的影响进行了研究,并耦合微观模拟的CAFD模型对铸锭几个特征区域凝固前沿的枝晶生长和V元素溶质偏析进行了模拟.结果表明,熔炼电流的增大使熔池深度和糊状区宽度变大,使熔炼达到稳态的时间提前；熔炼达到稳态时,铸锭中心处形成较短而不是十分连续柱状晶组织,二分之一半径处和边部则形成连续的柱状晶组织.
关键词:
钛合金
,
电弧熔炼
,
真空自耗
,
枝晶生长
,
有限元法
,
CAFD模型
,
多尺度模拟
李菊
,
关桥
,
史耀武
,
郭德伦
,
杜欲晓
,
孙永春
中国有色金属学报
采用数值模拟和实验相结合的方法研究了钛合金TC4薄板常规及带热沉的钨极氩弧焊焊接过程中温度及应力应变的分布,考察了热沉对温度场和应力应变场的影响规律,探讨了使用该技术实现应力和变形控制的机理.结果表明:带热沉的钨极氩弧焊焊接过程中,紧随热源之后热沉急冷作用使得试件形成马鞍形温度场,而热沉作用部位温度最低.热沉作用部位的急冷收缩对周围金属产生拉伸作用,使得焊缝及近缝区金属升温过程中产生的压缩塑性应变减小,冷却过程中产生的拉伸塑性应变增大,接头中不协调应变减小,残余应力降低.实验测量与有限元模拟结果吻合良好,证实了采用热沉控制应力与变形的有效性和有限元模型的正确性.
关键词:
钛合金
,
钨极氩弧焊
,
热沉
,
温度场
,
应力场
,
应变场
,
有限元法
曹克宁
,
白晶莹
,
张立功
,
王景润
,
李思振
,
冯立
电镀与涂饰
采用有限元分析软件ANSYS建立了微弧氧化时AZ40M镁合金试样、辅助阳极及周围电解液环境的有限元模型,对其进行静电场中电场强度与焦耳热的有限元模拟,得出试样设置辅助阳极前后的电场强度及焦耳热分布云图,分析辅助阳极对试样表面电场强度均匀性的影响.将模拟结果与实际试验结果进行对比,认为辅助阳极的设置可以有效解决微弧氧化过程中边缘烧蚀的问题.
关键词:
镁合金
,
微弧氧化
,
边缘烧蚀
,
辅助阳极
,
有限元法
,
模拟
,
电场强度
韩传军
,
张杰
材料保护
陶瓷涂层在滑动接触过程中的温升对零部件的接触和力学性能有重要的影响.应用有限元法,建立了含多粗糙峰陶瓷涂层与刚性平面的滑动接触模型,并通过热机耦合计算对滑动摩擦过程进行了数值模拟,分析了滑动过程中陶瓷涂层、粘结层和基体的温度及应力分布规律,研究了相对滑动速度、初始压入量、摩擦系数和涂层厚度对各部分的温升、等效应力和接触应力的影响.结果表明:陶瓷涂层的最高温度出现在粗糙峰的滑动接触面上,其高温区也集中在粗糙峰部分；与静态接触相比,滑动接触改变了各部分内部应力的分布；粘结层和基体的最大等效应力和最高温度随着运动速度和摩擦系数的增大而升高,随涂层厚度的增加而降低；粘结层和基体在滑移前后的最大等效应力及最高温度均与压入量近似成线性关系.
关键词:
滑动摩擦
,
数值模拟
,
陶瓷涂层
,
热机耦合
,
应力
,
温度
,
有限元法
邓安元
,
于光伟
,
贾光霖
,
赫冀成
钢铁研究学报
建立了软接触电磁结晶器内交变磁场和三维弯月面形状的耦合模型。在用实验结果验证的基础上，模拟了方坯连铸结晶器三维弯月面形状，研究了弯月面形状的不均匀特性，讨论了感应线圈与初始钢液面之间的相对位置、电流强度和电源频率等因素对弯月面形状的影响。结果表明：当初始钢液面位于感应线圈中心位置附近时，电磁力对金属的约束成形作用最强；电流强度比电源频率能更明显地改变弯月面形状，但提高电源频率不仅能适当增加弯月面高度，还有利于弯月面的稳定。在实际应用中应采用20 kHz以上的电源频率。
关键词:
连铸
,
方坯
,
软接触电磁结晶器
,
弯月面形状
,
交变磁场
,
有限元法
,
数值模拟
曹磊
,
徐广为
,
沈连婠
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2006.01.007
多尺度分析的方法突破了传统均匀化理论的限制,在计算涂层有效性质的基础上,能够进一步分析其微细结构的应力.通过理论分析得到微细结构的控制方程,结合有限元技术,能够精确高效地计算热喷涂层局部微细结构的应力分布.应用均匀化理论结合有限元分析估计了Fe-Cr-Al合金热喷涂层的有效性质(弹性模量、导热系数和热膨胀系数),同时研究了微细裂纹对Fe-Cr-Al合金涂层应力的影响,得到了裂纹处的拉应力和热应力分布情况.
关键词:
多尺度方法
,
均匀化理论
,
热喷涂层
,
Fe-Cr-Al合金
,
有限元法
董永旺
,
赵军
,
陈晓晓
,
郭胜光
,
李安海
硬质合金
doi:10.3969/j.issn.1003-7292.2012.04.005
在能源动力、汽车、航空航天、模具制造等关键零部件的加工过程中,球头铣刀因其特有的刀具几何结构,常作为零件加工的最终成型刀具.考虑到在球头铣刀立铣加工中不同的刀具与工件相对姿态会对切削过程产生不同的影响,本文研究切屑形成和不同走刀方式下切削过程中各物理量(切削力、切削温度等)的变化情况,结合有限元仿真技术在切削加工中的应用,建立硬质合金球头铣刀铣削斜面的有限元模型,模拟相同切削参数下,八种不同走刀方式的球头铣削过程,分析刀具切入切出工件时切屑的形成过程,探究切削力和切削温度的变化规律.仿真结果表明:不同的走刀方式,平均切削合力各不相同,同时切屑和工件的最大切削温度也出现较大差异,而斜坡上坡逆铣的走刀方式所对应的平均切削合力和最大切削温度均最优.
关键词:
有限元法
,
球头铣削
,
走刀方式
,
切削力
,
切削温度
阎军
,
鹿守理
,
陈希克
钢铁研究学报
采用三维大变形热力耦合有限元法分析了不同形状的切分孔对轧件变形的影响,探讨了轧制过程中轧件上的变形分布,研究了金属的流动规律以及对轧制力能参数的影响.模拟结果和实际轧制情况一致.通过模拟金属变形过程可为不同条件下正确设计切分孔提供依据.
关键词:
轧制
,
切分孔
,
变形
,
有限元法
