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板料电磁成形顺序耦合三维有限元仿真

塑性工程学报 2012年第6期19卷 54-58页

作者：马上官詹梅谭金强张配配西北工业大学凝固国家重点实验室西安710072

电磁成形有限元模拟涉及多场耦合作用,其中结构场与电磁场之间的不同耦合方法对模拟结果影响显著。与松散耦合方法相比,顺序耦合方法考虑了板料变形对电磁场的影响,从而能够更精确的描述电磁成形过程。以ANSYS仿真软件为平台,建立板料... 详细信息

电磁成形有限元模拟涉及多场耦合作用,其中结构场与电磁场之间的不同耦合方法对模拟结果影响显著。与松散耦合方法相比,顺序耦合方法考虑了板料变形对电磁场的影响,从而能够更精确的描述电磁成形过程。以ANSYS仿真软件为平台,建立板料电磁成形的顺序耦合三维有限元模型。通过不同耦合方法的模拟结果与实验结果对比表明,采用顺序耦合模型得到的板料变形与实验接近,而采用松散耦合模型得到的板料变形明显大于实验值。由此可见,顺序耦合模型是适合于电磁成形模拟的可靠模型。采用顺序耦合模型研究发现,放电电流的加载时间对板料电磁成形中板料变形的影响显著。当取放电时间为电流曲线的1.5个周期时,模拟结果与实验数据吻合最好。综合考虑计算效率与精度,板料电磁成形中放电电流的加载时间取1.5个周期为宜。

关键词：电磁成形平板自由成形顺序耦合有限元模拟

换热器流固传热边界数值模拟温度场的顺序耦合方法

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化工进展 2010年第9期29卷 1615-1619页

作者：郭崇志肖乐华南理工大学机械与汽车工程学院广东广州510640

通过建立由壳体、管板和换热管等组成的换热器有限元分析模型,使用FLUENT生成的CDB文件和ANSYS本身的物理场进行耦合,把外部CBD边界条件映射到ANSYS模型上。先利用"分段建模,整体综合"技术,从实现换热器的工艺热分析的角度考虑,由FLUEN... 详细信息

通过建立由壳体、管板和换热管等组成的换热器有限元分析模型,使用FLUENT生成的CDB文件和ANSYS本身的物理场进行耦合,把外部CBD边界条件映射到ANSYS模型上。先利用"分段建模,整体综合"技术,从实现换热器的工艺热分析的角度考虑,由FLUENT软件得到换热器整体温度场,输出得到了包含固体表面节点、单元和温度载荷等信息的CDB文件,然后利用温度场顺序耦合的思想,利用由FLUENT得到的结构温度场边界,在ANSYS软件中取节点文件并求解,创建结构热分析所需的结构温度场。比对CFD结果和有限元结果可知,两者温度场的分布没有差别,此耦合过程中没有出现失真现象,这为研究换热器的温差应力分析提供了可靠的依据。

关键词：换热器流固传热温度场顺序耦合

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顺序耦合分析在复杂结构热分析中的应用

广东土木与建筑 2008年第3期15卷 14-15页

作者：张旭辉袁明道潘展钊广东省水利水电科学研究院广州510610

基于顺序耦合分析解决工程中复杂结构分析的难题,简要介绍顺序耦合场分析的基本过程,为耦合分析应用于工程结构分析提供了参考。

关键词：耦合场分析顺序耦合复杂结构有限元分析

基于顺序耦合的火灾环境下气瓶热及力学响应数值模拟

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压力容器 2012年第9期29卷 28-32页

作者：周国发李红英南昌大学环境与化学工程学院江西南昌330031

火灾环境下,气瓶内流体介质的温度和压力及气瓶壁的温度不断地升高,可能导致气瓶爆炸。基于分区求解、边界耦合数值解法和流固耦合传热理论,采用计算流体力学软件FLUENT得到火灾环境的温度场、热流密度分布与气瓶的温度场及其内部介质... 详细信息

火灾环境下,气瓶内流体介质的温度和压力及气瓶壁的温度不断地升高,可能导致气瓶爆炸。基于分区求解、边界耦合数值解法和流固耦合传热理论,采用计算流体力学软件FLUENT得到火灾环境的温度场、热流密度分布与气瓶的温度场及其内部介质的温度场、流场和压力场。然后根据顺序耦合思想,利用节点差值方法将FLUENT热边界无缝转化到有限元软件ANSYS中,继而进行热-应力分析,预测该钢质无缝气瓶爆破时间为6 min左右,对气瓶火灾应急方案的制定具有理论指导意义。

关键词：火灾环境顺序耦合气瓶爆破流固耦合

基于多场顺序耦合的高温超导电机磁体应变分析与验证研究

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船电技术 2017年第7期37卷 48-50,54页

作者：郑军彭思思钮小军李位勇武汉船用电力推进装置研究所武汉430064 船舶综合电力技术重点实验室武汉430064

本文以高温超导电机磁体为研究对象,采用电磁场和结构场顺序耦合,重点解决电磁场与结构场之间的数据映射,对磁体低温下受电磁力作用产生的应变进行数值计算和试验验证,从而获得磁体在载流状态下的应变场分布特征,确定磁体结构中较为薄... 详细信息

本文以高温超导电机磁体为研究对象,采用电磁场和结构场顺序耦合,重点解决电磁场与结构场之间的数据映射,对磁体低温下受电磁力作用产生的应变进行数值计算和试验验证,从而获得磁体在载流状态下的应变场分布特征,确定磁体结构中较为薄弱的区域,为超导磁体的结构设计和优化提供依据。

关键词：高温超导磁体应变分析顺序耦合

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考虑孔隙的复合材料热压罐固化数值模拟研究

力学季刊 2024年第3期45卷 730-738页

作者：任天乐赵涵硕师中华河南开放大学机电工程与智能制造学院河南郑州450008

考虑孔隙的影响,建立了预测复合材料构件残余应力的数值模拟计算理论模型,在理论模型中引入孔隙变量来描述材料特性的变化.基于粘弹性固化残余应力本构,采用顺序耦合和完全耦合两种热力耦合数值模拟方法来预测复合材料构件变形和残余应... 详细信息

考虑孔隙的影响,建立了预测复合材料构件残余应力的数值模拟计算理论模型,在理论模型中引入孔隙变量来描述材料特性的变化.基于粘弹性固化残余应力本构,采用顺序耦合和完全耦合两种热力耦合数值模拟方法来预测复合材料构件变形和残余应力的演变趋势.通过与实验对比,验证所建模型的正确性及有效性,重点研究耦合方式之间的差异性和孔隙的影响趋势.结果表明:顺序耦合较完全耦合模拟方法计算效率更高,粘弹性模型对复合材料构件的固化残余应力预测准确,孔隙含量对固化变形有明显的降低趋势.

关键词：复合材料顺序耦合完全耦合残余应力孔隙

基于ABAQUS的钛合金管板焊接过程模拟仿真

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电焊机 2024年第9期54卷 96-104页

作者：陈恬曦芦丽莉林腾飞徐少峰冯国才刘铖丹陈家豪中国核动力研究设计院四川成都610213

针对蒸汽发生单元钛合金管板焊接过程中焊接变形预测与控制问题,开展了焊接过程有限元仿真研究。基于顺序耦合的热弹塑性有限元法,采用ABAQUS对典型管板结构进行了不同焊接顺序下的焊接仿真分析,利用校核后的组合热源定义热流密度函数,... 详细信息

针对蒸汽发生单元钛合金管板焊接过程中焊接变形预测与控制问题,开展了焊接过程有限元仿真研究。基于顺序耦合的热弹塑性有限元法,采用ABAQUS对典型管板结构进行了不同焊接顺序下的焊接仿真分析,利用校核后的组合热源定义热流密度函数,计算得到焊接温度场、应力场及变形。结果显示,采用高斯热源与椭球体组合热源可以较为精确模拟熔池形貌,管板焊缝区域存在应力集中,且应力峰值位于管板被夹持区域,大小为631.2 MPa,超过材料屈服极限。单个环焊缝在不同路径下的应力分布因受到周围焊缝热输入的影响而出现复杂波动。采用从上至下的对称焊接顺序可以有效减小焊接变形量,最大变形量降幅可达24.3%,为后续工艺优化提供了参考依据。

关键词：有限元仿真钛合金管板焊接组合热源顺序耦合焊接顺序

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蜗壳泵结构强度有限元分析

装备制造技术 2024年第1期 47-50,55页

作者：丁文婷薛齐文胡安泽大连交通大学土木工程学院辽宁大连116028

蜗壳泵在使用过程中容易产生应力集中而导致泵体破裂。基于传热学和热力耦合相关知识,在有限元分析软件中建立泵体结构热传递和热应力模型,通过顺序热力耦合分析方法对瞬态温度场作用下泵体结构的温度分布特性以及不同温度、不同压力条... 详细信息

蜗壳泵在使用过程中容易产生应力集中而导致泵体破裂。基于传热学和热力耦合相关知识,在有限元分析软件中建立泵体结构热传递和热应力模型,通过顺序热力耦合分析方法对瞬态温度场作用下泵体结构的温度分布特性以及不同温度、不同压力条件下蜗壳泵结构的热应力和总体应力的分析,包括对泵体不同位置处安全系数进行测量,确定了最不利位置。对泵体进行自由模态、约束模态和预应力模态的模拟。研究结果表明:泵体结构在法兰和支架处温度变化明显,温度梯度较大,在不同温度、不同扬程模拟条件下,泵体的整体应力应变有显著区别。温度、扬程越大时,上下隔舌根处受到的应力和应变也越大,为荷载作用最不利位置;蜗壳在自由模态下频率较低,在约束模态和预应力模态下频率值较大,三种模态条件模拟时均不会发生自振现象,为蜗壳泵的设计和优化提供新范式。

关键词：温度场顺序耦合温度应力模态分析力学特性

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热复杂边界条件三维热应力场数值模拟研究

工程热物理学报 2006年第3期27卷 487-489页

作者：杨莺周孑民中南大学能源科学与工程学院湖南长沙410083

本文以制动盘为研究对象,基于三维对称有限元模型,运用顺序耦合数值模拟方法对制动盘制动过程传热与受力进行了探讨,分析了在热流密度、对流换热系数、辐射换热系数与时间相关的复杂的二、三类边界条件下,温度场与应力场的瞬时变化。研... 详细信息

本文以制动盘为研究对象,基于三维对称有限元模型,运用顺序耦合数值模拟方法对制动盘制动过程传热与受力进行了探讨,分析了在热流密度、对流换热系数、辐射换热系数与时间相关的复杂的二、三类边界条件下,温度场与应力场的瞬时变化。研究结果表明,数值模拟结果与实验结果吻合程度高,证明了采用数值模拟方法对具有复杂边界条件的对象进行热应力研究与预测的可行性,同时为其他领域的传热与应力研究提供了理论依据。

关键词：有限元法数值模拟顺序耦合复杂边界热应力场