王星
,
王玉璋
材料导报
基于Monte Carlo随机摆放方法,建立颗粒填充型两相复合材料的随机分布模型.应用有限差分法对导热微分方程进行离散,获得差分格式的热传导方程.将复合材料模型中的微观随机结构单元的数据信息导入计算机,应用循环迭代法对差分格式热传导方程进行求解,实现了对二维稳态导热温度场的数值模拟.采用此方法对可以理论求解的特殊情形进行模拟验证,结果表明其准确可靠.同时模拟了导热增强颗粒含量、颗粒与基体的导热系数比对复合材料有效导热系数的影响,并将模拟结果与Maxwell-Eucken、Bruggeman模型进行了比较,发现该方法的模拟结果在低填充量时与Maxwell-Eucken模型、在高填充量时与Bruggeman模型吻合良好.研究表明所述方法能够较好地计算颗粒填充型复合材料的导热系数.
关键词:
颗粒填充型复合材料
,
有效导热系数
,
Monte Carlo方法
,
有限差分法
,
数值计算
,
Maxwell-Eucken模型
,
Bruggeman模型
王敏婷
,
李学通
,
饶伟强
,
杜凤山
钢铁
为了实现无缝钢管生产工艺流程中定(减)径之后矫直之前的控制冷却,采用数值模拟方法研究了20号钢管轧后冷却过程的组织力学性能变化规律.首先采用试验方法测定钢探头在不同冷却介质条件下的温度变化曲线,根据反传热法基本原理计算得出钢探头冷却过程中表面换热系数与工件温度的关系.然后,采用有限差分法建立了钢管冷却过程中的温度场、组织相变及力能性能预测系统,分析了不同冷却工艺条件下钢管的组织状态与力学性能.最后,进行钢管空冷过程的试验分析,测定了不同时刻的温度数据和冷态钢管的力学性能,其计算结果与实测数据吻合良好.该研究结果可为实现无缝钢管控制冷却提供基础性数据.
关键词:
无缝钢管
,
有限差分法
,
冷却制度
,
组织
,
性能
杨利坡
,
王英睿
,
王英杰
钢铁
基于热传导方程,考虑热连轧精轧区板带周期性地连续变形和连续冷却等复杂动态边界条件,利用有限差分法,在各机架变形区利用坐标映射关系建立三维瞬态温度场模型,在机架间非轧制区利用某横截面计算瞬态温度分布,这两种温度场模型互为条件,迭代求解.仿真结果表明,带材两侧边部有较大温差,易形成较大的局部热应力;带材越厚,压下量越大,带材高向温差越大,将会影响热连轧带材内部组织演变过程.仿真结果与实测数据吻合较好,表明模型能够精确预报热连轧精轧区板带的瞬态温度分布及终轧温度.
关键词:
温度场
,
热连轧
,
精轧
,
有限差分法
,
坐标映射
张海泉
,
李刘合
,
张彦华
,
李光
,
夏立芳
,
史建刚
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2002.03.007
基于有限差分理论和入射电子束服从高斯分布、在有限平板中匙孔理想化为旋转抛物面的基本假设,利用C++Builder快速开发软件,在WindowS NT平台上综合OpenGL图形接口及多线程技术开发了电子束焊接动态过程仿真系统EBWSIM.结果表明:该系统通过友好的图形用户界面可实现工艺参数、材料参数、约束控制、视点追踪等焊接过程与移动热源焊接匙孔及其三维温度场的可视化实时交互,并能够实时仿真电子束深熔焊各点的热循环、焊缝横截面、热影响区分布、焊缝钉形缺陷和匙孔曲面的形成过程,模拟结果与实验数据吻合较好.
关键词:
电子束焊接
,
可视化技术
,
有限差分法
,
OpenGL
赵素
,
李金富
,
周尧和
材料导报
综述了分子动力学模拟技术的发展,介绍了分子动力学的分类、基本原理、原子间势函数的发展及势参数的确定、相关有限差分算法、初始条件和边界条件的选取、平衡系综及其控制、感兴趣量的提取以及分子动力学模拟在材料科学中的一些应用.
关键词:
分子动力学
,
有限差分法
,
原子间作用势
,
平衡态系综
文哲希
,
吕硕
,
何雅玲
工程热物理学报
喷雾冷却有望用于飞行器地面热环境模拟装置,获得不同工况下的热流密度是对该过程进行控制的基础.实验过程中热流密度需要由被冷却材料的表面温度测量值计算.本文对该问题进行了建模,将粒子群算法用于求解具有幂级数形式表达式的热流密度,给出了一种使用优化算法求解导热反问题的方法.数值验证的结果表明,该方法可以较准确地预测热流密度随时间的变化规律,其计算结果在存在一定的温度测量误差的情况下也具有较高的精度,该方法较为适用于大热流密度条件下的喷雾冷却过程.
关键词:
喷雾冷却
,
热流密度
,
导热反问题
,
粒子群算法
,
有限差分法
杨利坡
,
刘宏民
,
彭艳
,
王英睿
钢铁
考虑水冷、空冷、轧辊与轧件接触热传导等动边界条件,采用有限差分法,建立了热连轧轧辊瞬态温度场变步长分析计算模型.该模型能实现轧辊温度场的动态分析和精确计算,预测轧制时以及终轧后空冷的轧辊瞬态温度场.试验和仿真结果表明,所建立的分析计算模型考虑因素全面、合理,计算精度较高,计算值与实测值吻合良好,真实地反映了轧辊的温度变化情况.
关键词:
热连轧
,
轧辊
,
温度场
,
有限差分法
,
动边界条件
程赫明
,
何天淳
,
黄协清
,
谢建斌
材料热处理学报
doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2001.04.019
在钢高压气体淬火过程的计算模拟中,关键问题之一是温度场和应力场边界条件的确定.本文利用显示有限差分法、非线性估计法和由热电偶测试而得到的温度一时间关系,求解热传导方程的逆问题,得出了气体淬火过程表面换热系数与温度间的非线性关系.这种方法具有收敛速度快、不受试件表面加工质量限制,而且利用了热电偶温度检测技术较为成熟稳定的特点.
关键词:
气体淬火
,
温度
,
表面换热系数
,
有限差分法
管晓光
,
唐广波
,
程杰锋
,
刘正东
,
彭澎
,
马保国
,
刘剑恒
上海金属
doi:10.3969/j.issn.1001-7208.2006.04.013
应用有限差分法建立GCr15轴承钢棒材热连轧过程温度场模型,对塑性变形热、相变热等进行计算,获得轧件表面及其内部温度分布规律.结果表明,计算值和测量值有较好的一致性.在此基础上对轧件温度的影响因素进行了分析.
关键词:
GCr15钢棒材
,
热连轧
,
温度场模拟
,
有限差分法
