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热轧低碳钢不同卷取温度下的相变模拟

沈阳理工大学学报 2008年第6期27卷 68-71页

作者：张玉妥贾丹王承志沈阳理工大学材料科学与工程学院辽宁沈阳110068

针对某热轧带钢厂1780生产线,研究了三种不同卷取温度下低碳钢的相变行为,包括铁素体体积分数沿带钢长度方向的分布,组织中组成相的体积分数随时间的变化,并将计算结果与生产试验进行了比较.研究表明,卷取温度高,组织中铁素体的含量多.... 详细信息

针对某热轧带钢厂1780生产线,研究了三种不同卷取温度下低碳钢的相变行为,包括铁素体体积分数沿带钢长度方向的分布,组织中组成相的体积分数随时间的变化,并将计算结果与生产试验进行了比较.研究表明,卷取温度高,组织中铁素体的含量多.卷取温度过低,带钢的室温组织中出现魏氏组织,恶化带钢的性能.

关键词：相变模拟卷取温度热轧低碳钢

贝氏体-残余奥氏体钢冷拉拔过程中的相变模拟研究

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贝氏体-残余奥氏体钢冷拉拔过程中的相变模拟研究

低Al含量Ti-Al合金相变行为的分子动力学模拟

第十一届中国钢铁年会

作者：安若维米振莉喻智晨北京科技大学工程技术研究院

本文采用代表性体积单元法（RVE）构建二维贝氏体-残余奥氏体复相钢微观结构模型,使用Fortran语言进行ABAQUS用户材料子程序VUMAT进行二次开发,模拟分析了冷拉拔过程中残余奥氏体的相变行为。分析表明,拉拔过程中形变诱导相变首先发生... 详细信息

本文采用代表性体积单元法（RVE）构建二维贝氏体-残余奥氏体复相钢微观结构模型,使用Fortran语言进行ABAQUS用户材料子程序VUMAT进行二次开发,模拟分析了冷拉拔过程中残余奥氏体的相变行为。分析表明,拉拔过程中形变诱导相变首先发生在残余奥氏体的尖端和边缘附近,然后逐步向心部扩展,导致了较为明显的应力跃升现象。不同的拉拔参数对残余奥氏体的受力转变有较大的影响,随工作锥角的增大,残奥所受应力均逐渐增大,尖部受工作锥角变化的影响较大,边部和心部受工作锥角变化的影响较小。随道次压缩率的增大,应力峰值与微观应力都不断增大。压缩率对尖端处的应力影响较大,而当道次压缩率大于10%时,对残余奥氏体的边部和心部所受应力影响较小。

关键词：贝氏体-残余奥氏体钢冷拉拔相变模拟 VUMAT

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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稀有金属材料与工程 2012年第6期41卷 1010-1015页

作者：张斌张晓泳李超周科朝中南大学粉末冶金国家重点实验室湖南长沙410083

利用分子动力学模拟研究了Ti-5Al和Ti-10Al两种合金的β→α相变过程。比较分析了不同Al含量下相变过程的体系内能、径向分布函数、不同晶体结构相对含量的变化以及晶体结构的演化。结果表明:Ti-10Al较Ti-5Al更快发生α相形核析出,体现... 详细信息

利用分子动力学模拟研究了Ti-5Al和Ti-10Al两种合金的β→α相变过程。比较分析了不同Al含量下相变过程的体系内能、径向分布函数、不同晶体结构相对含量的变化以及晶体结构的演化。结果表明:Ti-10Al较Ti-5Al更快发生α相形核析出,体现出实际相变过程中Al作为α相稳定元素的作用;β→α的结构转变通过{110}β面原子层间的相互滑移发生,并伴随一定畸变,新相与母相间晶体学关系符合{0001}α//{110}β;新相中易形成层错、孪晶等晶体缺陷,以消除部分相变过程中畸变引起的应力。

关键词：分子动力学 Ti-Al合金低Al含量相变模拟

LNG冷能发电中间介质气化器丙烷管外凝结数值模拟

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低温与超导 2024年第1期52卷 49-57页

作者：李亚松黄涛林文胜山东港华燃气集团有限公司济南250101 上海交通大学制冷与低温工程研究所上海200240

本文以LNG冷能发电装置中的中间介质气化器中冷凝器丙烷管外凝结过程为研究对象,通过建立相应数值模型,采用VOF模型追踪气液相界面,利用LEE模型作为相变传热传质模型,对管外气态丙烷凝结成液膜流动及凝结传热问题进行了瞬态二维CFD模拟... 详细信息

本文以LNG冷能发电装置中的中间介质气化器中冷凝器丙烷管外凝结过程为研究对象,通过建立相应数值模型,采用VOF模型追踪气液相界面,利用LEE模型作为相变传热传质模型,对管外气态丙烷凝结成液膜流动及凝结传热问题进行了瞬态二维CFD模拟。分析了冷凝器丙烷端管外液膜流动和凝结换热特性,将管外换热系数的模拟值与Nusselt公式理论解进行对比,偏差在10%以内,证明了该模型对模拟冷凝器中丙烷管外凝结过程的准确性。此外,还将该IFV中丙烷端凝结换热特性与常规IFV进行了对比,发现在较小壁面过冷度时,该IFV管外换热系数要明显小于常规IFV。

关键词： IFV冷凝器两相流相变模拟膜状凝结

基于ANSYS-Fluent活塞式石蜡驱动器内径改进

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一重技术 2024年第1期 28-32页

作者：吴桐纪玉杰纪阿东沈阳理工大学机械工程学院辽宁沈阳100159 沈阳飞机工业集团物流装备公司辽宁沈阳110034

为了使石蜡驱动器在有限体积下具有更好的力输出特性,基于ANSYS-Fluent模块,对某活塞式石蜡驱动器的内径进行改进设计。利用正交试验法模拟四种不同内径的活塞式石蜡驱动器在受热过程中石蜡的相变过程,得到石蜡完全熔化后腔体内部压力... 详细信息

为了使石蜡驱动器在有限体积下具有更好的力输出特性,基于ANSYS-Fluent模块,对某活塞式石蜡驱动器的内径进行改进设计。利用正交试验法模拟四种不同内径的活塞式石蜡驱动器在受热过程中石蜡的相变过程,得到石蜡完全熔化后腔体内部压力及驱动器的输出力特性,并与初始内径石蜡驱动器的输出力进行对比。结果表明:石蜡驱动器内径为18mm时,石蜡驱动器的力输出效果最好,进而为后续石蜡驱动器的结构改进提供参考。

关键词：石蜡驱动器相变模拟结构改进

基于ABAUQS-Matlab对42CrMo钢表面感应淬火奥氏体化参数的研究

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表面技术 2020年第9期49卷 266-273页

作者：钟汉烈汪舟甘进王晓丽杨莹闫占乱韦婷婷武汉理工大学汽车工程学院武汉430070 武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室武汉430070 汽车零部件技术湖北省协同创新中心武汉430070 武汉理工大学交通学院武汉430063

目的确定42CrMo钢感应淬火过程的奥氏体相变动力学参数,并验证其可靠性。方法根据不同加热速率下42CrMo钢奥氏体膨胀曲线,基于经典JMAK(Johnson-Mehl-Avrami-Kolmogorov)模型和Kissinger方法,确定了42CrMo钢奥氏体化相变动力学的参数。... 详细信息

目的确定42CrMo钢感应淬火过程的奥氏体相变动力学参数,并验证其可靠性。方法根据不同加热速率下42CrMo钢奥氏体膨胀曲线,基于经典JMAK(Johnson-Mehl-Avrami-Kolmogorov)模型和Kissinger方法,确定了42CrMo钢奥氏体化相变动力学的参数。建立ABAQUS局部移动式感应淬火模型,选取淬火区域加热过程中点的温度变化曲线作为验证奥氏体化模型的对象。基于Scheil法则和JMAK相变动力学模型,采用文中求解得到的奥氏体化参数,采用Matlab对42CrMo连续转变过程离散为每个时间间隔的等温相变并求解,并对照相关学者采用的扩展解析动力学模型和JAMK模型,加以验证。结果根据上述方法,得到的42CrMo奥氏体相变动力学参数为:激活能Q为2.04×10^6 J/mol,指前因子lnk0的值取230.78,Avrami指数n取0.427。将淬火加热过程离散为数量很大的均匀时间间隔,并以求解的动力学模型在每个间隔内进行对应温度条件下奥氏体体积分数的求解并顺次叠加,以模拟得到的奥氏体转变时间和转变温度等作为依据,该模型有良好的表现性。结论对42CrMo非等温且加热速度不恒定的连续奥氏体转变过程,JAMK模型拟合表现良好,采用文中求解的参数组对表面感应淬火的奥氏体转变历程进行仿真预测是可行的。

关键词： 42CrMo钢 JMAK模型奥氏体化表面感应淬火相变模拟

应力状态对低温贝氏体微观组织演变的有限元分析

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钢铁 2018年第6期53卷 76-84页

作者：喻智晨米振莉郭锦龚娜安若维北京科技大学工程技术研究院

采用数值模拟研究了微观组织具有明显方向性的低温贝氏体在多种受力条件下的组织演变、相变行为以及应力应变再分布过程。通过扫描电镜（SEM）及其电子背向散射衍射探头（EBSD）获得低温贝氏体钢的微观组织特征,构建基于真实微观组织的... 详细信息

采用数值模拟研究了微观组织具有明显方向性的低温贝氏体在多种受力条件下的组织演变、相变行为以及应力应变再分布过程。通过扫描电镜（SEM）及其电子背向散射衍射探头（EBSD）获得低温贝氏体钢的微观组织特征,构建基于真实微观组织的代表性体积元（RVE）模型,引入Serri-Cherkaoui马氏体相变判定准则,采用ABAQUS用户材料子程序VUMAT进行二次开发,建立了基于真实微观组织的低温贝氏体微观组织应力应变模型。分析结果表明,低温贝氏体中的残余奥氏体在变形过程中可以有效调节微区应力分布,这种调节作用和残余奥氏体的形态以及分布有关。在变形过程中由于微区应力状态分布较为复杂,发生马氏体转变的位置通常是不均匀的。在整个变形过程中,残余奥氏体的受力转变使得贝氏体基体由相对的硬相逐渐转变为相对的软相,基体的应力分布发生了较大的改变。

关键词：低温贝氏体应力状态组织演变相变模拟 VUMAT

激光熔覆Inconel 625合金组织演变的数值分析

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激光熔覆Inconel 625合金组织演变的数值分析

作者：郭宇飞西安理工大学

学位级别：硕士

随着科学技术的不断进步,传统的钢铁材料在实际应用中已经难以满足需求,而激光熔覆技术的出现为该问题的解决提供了一条新途径。作为一种新型的材料表面改性工艺,激光熔覆技术能够有效地提高基材表面的性能,延长材料使用年限,但激光熔... 详细信息

随着科学技术的不断进步,传统的钢铁材料在实际应用中已经难以满足需求,而激光熔覆技术的出现为该问题的解决提供了一条新途径。作为一种新型的材料表面改性工艺,激光熔覆技术能够有效地提高基材表面的性能,延长材料使用年限,但激光熔覆时熔覆层具有高温、快速、复杂的冶金特点,熔覆层在成型过程中会发生复杂的物理化学反应,采用传统的试验方法难以进行实时研究,故而,探索一条新的研究熔覆层成型过程的途径就具有重大的实际意义。而数值模拟技术可以直观的重现激光熔覆时温度场和微观组织的演化,且研究周期短,节约资源,目前已成为一种新型的研究方法。本文分别构建了有限元模型和有限差分模型,针对两种模型的建模过程、温度场模拟结果、与元胞自动机模型耦合的难易程度等方面进行了综合考虑,拟在熔覆Inconel 625合金时,温度场分布计算采用有限元模型,微观组织演变模拟采用有限差分模型。通过有限元模型对单道以及多层多道激光熔覆时温度场的演化进行了仿真,温度场呈近似的椭圆状分布,熔覆区域热量高度集中;多道激光熔覆时,前一道熔覆过程会对后续熔覆过程产生预热作用。在此基础上,探究了试样不同节点热循环曲线的转变规律,研究了不同熔覆工艺参数下温度场的演变状况,当激光功率增大,熔覆温度升高,激光扫描速度加快,熔覆温度降低。并针对模拟的温度场结果进行了验证性试验,模拟的熔覆层外貌轮廓及尺寸与试验结果基本一致。在有限差分模型的基础上,构建了晶体生长的元胞自动机-有限差分(CA-FD)模型。通过对熔覆层中等轴晶的生长以及溶质偏析进行模拟,证明了所建模型能够正常运行且稳定性良好。采用CA-FD模型对单道和多层多道熔覆层中晶体的生长过程进行了模拟,模拟的晶体形核与生长过程符合晶体凝固学理论,并揭示了不同参数对晶体形貌的影响规律:随着形核基底数的增多或激光扫描速度的加快,熔覆层中晶体数量增多,晶体尺寸减小;随着激光功率的增大,熔覆层中晶体数量减少,晶体尺寸增大。同时,对所模拟的晶体形貌结果进行了验证,模拟结果和试验结果基本一致。基于所建的晶体生长CA-FD模型,构建了相转变CA-FD模型和三维晶体生长CA模型,实现了熔覆层凝固过程相转变以及三维等轴晶的数值模拟,发现熔覆层微观组织最终由γ+NbC+Laves三相组成;随着过冷度的增大,晶体生长速度加快,晶体发生粗化,二次枝晶数量增多;随着扰动振幅的增大,二次枝晶数量增多,一次枝晶和二次枝晶都有所细化。同样的,对相变结果进行了试验验证,模拟的相转变过程较为合理。综上所述,本文采用数值模拟技术对激光熔覆Inconel 625合金进行了系统的研究,阐明了熔覆时熔覆层温度场和微观组织的演化机理,揭示了不同参数对熔覆层凝固过程的影响规律,为熔覆工艺的选取和熔覆组织的调控提供借鉴。

关键词：激光熔覆 Inconel 625合金温度场模拟晶体生长模拟相变模拟

同方学位论文库评论

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倾斜表面结霜过程实验及数值模拟研究

制冷技术 2022年第5期42卷 33-39页

作者：赵泽扬夏鹏上海工程技术大学机械与汽车工程学院上海201620

本文搭建了恒温恒湿显微实验台,研究了不同倾斜角度冷表面(0°、30°、45°、60°)上36个不同部位的霜层生长规律,设计了8种对照实验,采用显微观测实验和CFD模拟结合的方法,对比分析得到斜面结霜规律。结果表明:斜面最大可延缓32.4%的... 详细信息

本文搭建了恒温恒湿显微实验台,研究了不同倾斜角度冷表面(0°、30°、45°、60°)上36个不同部位的霜层生长规律,设计了8种对照实验,采用显微观测实验和CFD模拟结合的方法,对比分析得到斜面结霜规律。结果表明:斜面最大可延缓32.4%的开始结霜时间。倾角60°斜面霜层厚度小于0°平面小于倾角30°斜面小于倾角45°斜面,霜层平均厚度为0.98、1.02、1.12和1.23 mm;最大差值可达0.7 mm,同一斜面内,中部区域厚度小于下部区域小于上部区域,最大差值0.42 mm;霜层初始生长期,角度越大,霜层生长速度越大,在霜层充分生长期,则相反。数值模拟表明霜层上部温度变化率小于下部,结霜体积下部小于上部。研究表明倾斜面倾角60°可延缓结霜速度且抑霜效果明显。

关键词：斜面结霜相变模拟霜高规律欧拉多相流