P. R. Ding
,
D. Y. Ju
,
T. Lnouc and E. de Vries( 1) MSC Japan Ltd.
,
Osaka
,
Japan 2) Saitama Institute of Technology
,
Saitama
,
Japan 3) Kyoto Universily
,
Kyoto
,
Japan 4) MacNeal - Schwendler (E. D. C. ) B. V.
,
Gouda
,
The Netherlands)
金属学报(英文版)
A method to simulate processes of forging and subsequent heat treatment of an axial symmetric rod is formulated in eulerian description and the feasibility is investigated. This method uses finite volume mushes for troching material deformation and an automatically refined facet surface to accurately trace the free surface of the deforming material.In the method,the deforming work piece flows through fixed finite volume meshes using eulerian formulation to describe the conservation laws,Fixed finite volume meshing is particularly suitable for large three-dimensional deformation such as forging because remeshing techniques are not required, which are commonly considered to be the main bottelencek in the ssimulations of large defromation by using the finite element method,By means of this finite volume method, an approach has been developed in the framework of "metallo-thermo-mechanics" to simulate metallic structure, temperature and stress/strain coupled in the heat treatment process.In a first step of simulation, the heat treatment solver is limited in small deformation hypothesis,and un- coupled with forging. The material is considered as elastic-plastic and takes into account of strain, strain rate and temperature effects on the yield stress.Heat generation due to deformation,heat con- duction and thermal stress are considered.Temperature - dependent phase transformation,stress-in- duced phase transformation,latent heat,transformation stress and strain are included.These ap- proaches are implemented into the commerical commercial computer program MSC/SuperForge and a verification example with experimental date is given as comparison.
关键词:
finite volume method
,
null
,
null
,
null
,
null
常怀见
,
赖焕新
工程热物理学报
本文提出了一种基于非结构同位网格的求解非定常不可压缩流动的高精度投影算法.采用单元中心非结构网格,利用动量插值方法实现同位网格上的压力-速度耦合,对流项和扩散项的时间离散均采用C-N格式,空间离散则分别采用QUICK格式和中心差分.运用二维衰减涡流动、圆柱绕流和顶盖振荡驱动流等经典算例对算法进行了考核,结果表明本文算法与实验结果或经典数值解良好吻合,时间和空间均达到了二阶以上的收敛精度.
关键词:
非定常不可压缩流动
,
投影法
,
非结构网格
,
有限体积法
郑振环
,
李强
机械工程材料
doi:10.11973/jxgccl201512018
基于有限体积法，运用流体体积法(VOF)追踪自由液面，同时考虑流动、传热和基底熔化的耦合，对在1Cr13不锈钢和 H70黄铜基底上等离子喷涂钼层片的形成过程进行了三维瞬态模拟；通过等离子喷涂试验制备了钼层片，利用扫描电子显微镜和台阶仪分别测试了钼层片的形貌和表面轮廓曲线，并将试验结果与模拟结果进行了对比验证。结果表明：在两种基底上模拟得到的钼层片形貌、厚度、铺展系数以及基底撞击凹坑深度都与试验结果吻合较好；1Cr13不锈钢基底上钼层片发生飞溅是由于钼熔滴在铺展过程中受到已凝固薄层的阻碍而抬离基底，进而脱离已凝固层而形成的。
关键词:
等离子喷涂
,
层片
,
钼
,
有限体积法
,
三维模拟
王辉
,
徐明海
工程热物理学报
采用非结构化网格有限容积法求解了不可压N-S方程组,对流项采用GAMMA格式,扩散项采用二阶中心差分格式建立离散方程,用SOAR算法处理压力与速度的耦合关系,得到了一种求解不可压N-S方程的非结构网格耦合求解器。通过方腔顶盖驱动流、后台阶绕流以及方腔自然对流等几个典型的算例,考察了求解器的计算精度及收敛特性,并与SIMPLE算法进行了比较,结果表明该求解器是有效可行的。
关键词:
非结构化网格
,
不可压N-S方程
,
耦合求解器
,
有限容积法
齐宏
,
孙双成
,
张彪
,
及运达
,
阮立明
工程热物理学报
本文以超短脉冲激光照射参与性介质的光学成像为研究背景,分别构建了短脉冲激光在参与性介质内的频域辐射传输正问题模型和根据边界探测所得频域信号重建介质内部光学参数的逆问题模型.在瞬态辐射传输方程的基础上,利用傅里叶变换得到频域辐射传输方程,采用有限体积法求解频域传输方程,模拟超短脉冲激光在二维参与性介质内传输的过程,得到介质边界的出射频域辐射信号.选取共轭梯度法作为反演算法,采用伴随差分模型求解目标函数梯度,重建了二维非均匀参与性介质内不同位置内含物的光学参数分布.结果表明,基于频域辐射传输方程的伴随差分模型能够较为准确地反演多维参与性介质内的光学参数.
关键词:
频域辐射传输
,
有限体积法
,
伴随差分法
,
光学成像
付丽荣
,
张文平
,
明平剑
,
张梦
,
刘晓刚
,
井丽龙
工程热物理学报
本文在自主软件GTEA基础上,针对封闭方腔内参与性介质的辐射与自然对流耦合换热进行模拟,计算结果与文献中经典算例结果吻合较好.并分析了普朗克数和介质散射反照率的变化对方腔内温度和速度的影响,结果表明:随着普朗克数的减小,增强了辐射换热的影响;考虑各向同性散射介质时,随着散射反照率的减小,中心处的温度有所增大,靠近绝热壁面处,速度U的变化更剧烈.
关键词:
辐射传热
,
混合网格
,
有限体积法
,
各向同性散射
周文静
,
栾辉宝
,
孙杰
,
何雅玲
,
陶文铨
工程热物理学报
本文研究了广泛应用于耦合算法中的非周期性边界条件（NPBC），获得了耦合算法中粒子区边界附近原子所受边界力与边界处局部密度和温度的关系。基于此，本文拟合得到了边界力与局部密度和温度的关系式，与平衡态分子动力学模拟结果的对比验证了拟合公式的可靠性。最后本文将边界力的拟合公式应用到耦合算法中求解Poiseuille流动，结果表明粒子区边界附近的密度振荡大大减小，且速度和温度分布曲线能很好地与纯MD方法结果吻合。
关键词:
耦合
,
非周期性边界
,
边界力
,
有限容积法
,
分子动力学模拟方法
封永亮
,
喻志强
,
李增耀
,
陶文铨
工程热物理学报
在太阳能塔式热发电空气吸热器工作过程中,吸热器玻璃窗受到聚焦太阳光、环境以及吸热面（体）的复合辐射。本文采用改进蒙特卡罗法、有限容积法,研究了太阳能空气吸热器石英玻璃窗半透明介质内部辐射与导热的耦合换热,研究了不同厚度半透明介质石英玻璃窗在工作面处于不同第三类边界条件下的稳态温度分布。研究表明石英玻璃的厚度和内侧空气温度对石英玻璃窗内部最高温度以及温度分布有较大影响,而表面传热系数对石英玻璃窗内部最高温度以及温度分布的影响相对较小。
关键词:
太阳能热发电
,
太阳能吸热器
,
蒙特卡罗法
,
有限容积法
,
半透明介质
徐百平
,
王玫瑰
,
瞿金平
高分子材料科学与工程
基于涡量速度法,推导出单螺杆挤出机内三维流动无因次控制方程,提出了一种求解非牛顿流的新方法.采用交错网格,对挤出机内的幂律流体三维流动进行了有限体积方法数值模拟,得到了螺槽内的速度分布.提出了Galerkin速度逼近方法,利用Largrange插值获得速度场.借助4阶Runge-Kutta方法对流体质点运动进行数值积分追踪,对螺槽内的层流混合进行了表征.发现了界面拉伸过程中不同初始位置的示踪剂界面拉伸总体呈线性增长,但伴有周期性振荡效应.这种效应在贴近螺壁面的流体单元表现最大,甚至超过了界面平均增长的量级.
关键词:
有限体积方法
,
单螺杆挤出机
,
层流混合
,
界面拉伸
