刘少军
,
杨光昱
,
介万奇
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2014.00512
采用实验和数值计算方法,研究了Mg-4.58Zn-2.6Gd三元铸造镁合金的自由凝固路径选择.实验结果表明,当铸型冷却速率≤0.75 K/s时,合金首先生成的共晶为α(Mg)+W(Mg3Zn3Gd2);当铸型冷却速率≥7.71 K/s时,合金首先生成的共晶为α(Mg)+I(Mg3Zn6Gd).建立了综合考虑合金液相扩散和冷却速率因素的多元合金初生相凝固路径计算模型.耦合热力学计算软件Thermo-Calc及其数据库获得了Mg-4.58Zn-2.6Gd合金凝固路径计算所需的热力学数据,发现计算结果与实验结果吻合良好.
关键词:
Mg-Zn-Gd三元镁合金
,
凝固路径
,
冷却速率
,
计算模型
刘加顺
,
李峰
,
张恒铭
玻璃钢/复合材料
对树脂基碳纤维卷铺管在高温固化后冷却至室温过程中进行了热应变实验,基于实体单元的分层属性建立了多种铺层复合材料管件的热残余应力数值模型,数值计算结果与实验结果吻合较好.在该数值模型基础上,从纤维方向应力的角度分析了铺层角度、环向层纤维含量、环向层铺设位置以及径厚比对卷铺管件热残余应力的影响.结果表明,上述诸因素均对残余应力有较大的影响,(±φ)n铺层和90°/0°正交组合铺层中的0°纤维在纤维方向上残余应力均为轴向受压、环向受拉,该应力状态可能导致管件出现微裂缝等初始缺陷.
关键词:
卷铺管
,
热残余应力
,
数值模型
,
纤维方向应力状态
孔繁锦
,
陈永当
,
元振毅
,
王永军
材料开发与应用
针对树脂基复合材料构件固化过程中的固化翘曲变形这一关键技术问题,通过引入剪切系数的方法来代替固化过程中模具与复合材料之间的相互作用,建立了预报树脂基复合材料构件固化变形的数值计算模型.通过少量实验数据来确定模具与复合材料之间的剪切系数,进而预测复合材料构件的固化变形.通过与文献中实验结果的比较证明了所建立的模型具有较高的可靠性.实验与计算结果表明,该模型能够在不考虑复杂的材料参数变化的情况下对不同结构尺寸及不同工艺参数下的复合材料构件的固化变形进行较为准确地预测.
关键词:
热固性复合材料
,
数值模型
,
固化变形
,
模具零件相互作用
韩守志
,
杜敏
材料科学与工艺
doi:10.11951/j.issn.1005-0299.20160411
阴极保护是控制金属构件腐蚀的有效方法之一。随着阴极保护以及计算机技术的发展，数值模型在阴极保护体系设计和优化过程中得到了越来越广泛的应用。本文介绍了3种数值模型计算方法及有限元计算过程中边界条件的处理，综述了数值模型计算的发展现状以及面临的问题，阐述了有限元法和边界元法的优缺点。对比分析发现：边界元法可以使整个问题的维度降低一维，减少了计算量，提高精度，简化了建模过程。有限元法要求区域是有界的，可以对阴极保护体系进行三维分析，但计算量较大。边界元法适用于无限域、半无限域问题，有限元法的剖分灵活，更加适用于边界复杂以及求解域内电位场分布变化比较大的体系。在实际应用过程中，如何根据实际情况合理地采用有限元和边界元相结合的方法，发挥两种方法各自优点是阴极保护数值优化技术今后的一个发展方向。
关键词:
阴极保护
,
数值模拟
,
有限元
,
边界元
,
边界条件
邓丽琴
,
李明明
,
李强
,
邹宗树
材料与冶金学报
doi:10.14186/j.cnki.1671-6620.2016.01.005
通过建立的可压缩、非等温三维多相vOF模型研究了转炉射流与熔池作用过程的特征，阐明了吹炼过程射流-熔渣-钢水界面轮廓变化、揭示了液滴喷溅形成机理、定量分析了熔池喷溅速率.结果表明：顶吹过程具有明显的瞬态特征，形成的冲击坑有一定的震荡特性，这种不稳定性控制了金属液滴的产生和初始尺寸分布.金属液滴喷溅的形成有两种方式，一是大块金属带在冲击坑边缘破碎撕裂；二是单个液滴直接从冲击坑边缘的排出.这两种方式同时发生并共同导致了喷溅的产生.吹炼数和喷溅速率在冶炼过程中波动，是由凹坑震荡的本性决定的，本研究条件下吹炼数和喷溅速率的平均值为10和3.4 kg·m-3.
关键词:
炼钢
,
转炉
,
界面现象
,
喷溅
,
数值模拟
朱玉斌
,
郭永环
,
郭妍
,
张亮
稀土
doi:10.16533/J.CNKI.15-1099/TF.201605021
稀土元素对焊接材料有画龙点睛的作用.通过添加稀土元素,熔敷金属的力学性能得到显著提高.传统确定含稀土元素焊接工艺参数的方法要进行大量试验,极大的增加生产成本.而焊接的数值模拟是低成本且安全可靠的确定工艺参数的方法.通过分析含稀土元素的对接接头试验、焊接热源、焊接工艺参数、焊接构件的残余应力和变形的数值模拟的现状,结果表明,寻找并建立符合实际的添加稀土元素的焊接接头显微组织模型及热源模型是模拟成功的关键.今后焊接数值模拟的重点是研究含稀土元素的多层多道焊接数值模拟,以及进行焊接原材料成分、焊接工艺与熔敷金属性能耦合关系的研究.
关键词:
稀土元素
,
焊接
,
数值模拟
,
数值模型
张磊
,
杨科
,
黄宸武
,
刘强
,
徐建中
工程热物理学报
涡流发生器（VG）是一种优秀的抑制流动分离的气动附件，安装VG造成的计算域复杂的拓扑结构及巨大的网格数限制了数值模拟方法在VG参数设计时的应用。针对某大型风力机叶片运行过程中需要进行流动控制的实际情况，利用三角形VG的二维统计模型及三维数值模型设计VG的高度、安装位置等参数。首先采用数值模型进行参数初步选择设计，最后利用实体建模的方式进行验证。计算结果表明，通过调整VG的高度及安装位置，实现了翼型最大升力系数的有限增加（约11％），同时小迎角阻力基本不发生变化，较大攻角阻力明显减小的目的。
关键词:
涡流发生器
,
数值模型
,
流动控制
