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褐铁矿磁化焙烧过程回转窑内温度场数值模拟

矿产综合利用 2023年第2期44卷 52-55,80页

作者：王明华李双吕晓宏张朔达宫振宇娄太平东北大学冶金学院沈阳辽宁110819

回转窑是一种重要的加热用工业大型设备,测定和计算其内部的热量、温度分布对于合理设计转窑以及运行过程中物料的流量、加热温度等工艺参数的设定,以期达到节省能源的目的具有重要意义。本文分析了褐铁矿在回转窑内部还原焙烧过程中热... 详细信息

回转窑是一种重要的加热用工业大型设备,测定和计算其内部的热量、温度分布对于合理设计转窑以及运行过程中物料的流量、加热温度等工艺参数的设定,以期达到节省能源的目的具有重要意义。本文分析了褐铁矿在回转窑内部还原焙烧过程中热量、燃气温度、物料温度、窑壁温度随窑长的变化,计算结果与测定结果较一致,对于理解热量以及温度的分布规律,合理安排烟气燃烧和物料分布的工艺参数具有一定意义。

关键词：褐铁矿磁化焙烧回转窑温度场数值模拟

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强激光武器辐照弹道导弹温度场数值模拟

激光与红外 2016年第12期46卷 1526-1530页

作者：徐斌赵选科王莲芬魏岳威杨建清火箭军工程大学陕西西安710025

强激光武器的出现和投入实战对弹道导弹的生存造成了严峻的威胁。根据激光武器的特性和作战机理,分析了导弹壳体上激光辐照强度的影响因素,得到了导弹壳体上激光辐照强度的计算公式,从而计算出了不同作战距离下的激光辐照强度和光斑半径... 详细信息

强激光武器的出现和投入实战对弹道导弹的生存造成了严峻的威胁。根据激光武器的特性和作战机理,分析了导弹壳体上激光辐照强度的影响因素,得到了导弹壳体上激光辐照强度的计算公式,从而计算出了不同作战距离下的激光辐照强度和光斑半径;建立了机载激光武器(ABL)照射弹道导弹壳体的有限元模型,得到了不同作战距离下弹道导弹被打击后内外壁面的温度分布以及内外壁面温度随时间的变化曲线。以上计算模型及计算结果为激光武器对弹道导弹的毁伤效应分析和激光防护方面的研究提供重要参考。

关键词：激光辐照度温度场数值模拟有限元法强激光武器

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激光切割铜板的温度场数值模拟

武汉科技大学学报 2021年第5期44卷 340-345页

作者：李宽付婷曾良才刘凯朱玙灯武汉科技大学机械自动化学院湖北武汉430081

利用ANSYS Workbench有限元分析软件建立激光切割铜板过程的三维模型和理论切割模型,采用APDL编程语言对激光高斯热源沿着自定义轨迹移动切割铜板的过程进行数值模拟,分析多组激光扫描速度以及铜板表面的单热源与多热源加载方式对激光... 详细信息

利用ANSYS Workbench有限元分析软件建立激光切割铜板过程的三维模型和理论切割模型,采用APDL编程语言对激光高斯热源沿着自定义轨迹移动切割铜板的过程进行数值模拟,分析多组激光扫描速度以及铜板表面的单热源与多热源加载方式对激光切割铜板过程中温度场分布的影响,结果表明,在激光切割铜板过程中,铜板表面温度场分布主要呈椭圆形彗星状态向周围扩散,随着激光扫描速度增大,铜板表面的温度梯度变化越来越小,其最高温度所在区域的温度云图形貌越来越细;与单热源加载方式比较,采用多热源加载方式对铜板进行激光切割时,铜板表面的温度梯度变化更小,温度场分布更加均匀;采用合适的激光扫描速度且以多热源加载方式对铜板进行激光切割,能有效减少颗粒熔渣在铜表面的堆积并可提高其切割效率。

关键词：激光切割温度场数值模拟铜板高斯热源激光扫描速度

基于ABAQUS的湿式多盘制动器温度场数值模拟分析

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矿山机械 2012年第10期40卷 29-33页

作者：何建成张文明姜勇李荣昊朱利明北京科技大学机械工程学院北京100083 北京矿冶研究总院国家知识产权局专利局专利审查协作北京中心

以井下工程车辆的湿式多盘制动器为研究对象,建立了基于ABAQUS的湿式多盘制动器的热-机耦合有限元分析模型。通过对湿式多盘制动器温度场的数值模拟分析,得到了不同制动工况下湿式多盘制动器各摩擦副的温度变化曲线,为分析湿式多盘制动... 详细信息

以井下工程车辆的湿式多盘制动器为研究对象,建立了基于ABAQUS的湿式多盘制动器的热-机耦合有限元分析模型。通过对湿式多盘制动器温度场的数值模拟分析,得到了不同制动工况下湿式多盘制动器各摩擦副的温度变化曲线,为分析湿式多盘制动器的失效形式及原因提供了参考。

关键词：湿式多盘制动器热-机耦合分析温度场数值模拟 ABAQUS

46MnVS5连杆裂解槽脉冲激光加工温度场数值模拟及工艺研究

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46MnVS5连杆裂解槽脉冲激光加工温度场数值模拟及工艺研究

作者：张传友广东工业大学

学位级别：硕士

裂解加工方法是汽车发动机胀断连杆制造领域的一项创新技术,该方法已广泛用于国内外多家汽车企业不同类型连杆的制造。胀断连杆在原材料的发展应用主要体现在以下三个方面:提高强度、减轻质量和降低成本。鉴于激光设备在切割36MnVS4连... 详细信息

裂解加工方法是汽车发动机胀断连杆制造领域的一项创新技术,该方法已广泛用于国内外多家汽车企业不同类型连杆的制造。胀断连杆在原材料的发展应用主要体现在以下三个方面:提高强度、减轻质量和降低成本。鉴于激光设备在切割36MnVS4连杆裂解槽出现的掉渣、断口不齐等不足问题,而国内对脉冲光纤激光切割中碳非调质钢46MnVS5连杆的工艺研究还未见报道;且连杆加工的裂解过程只能表现出初始和最终状态,难以了解裂解加工的本质,并且影响裂解质量的因素较多,如连杆的种类、工件本身的热物理性能以及激光输出功率、切割速度等,用实验研究方法既困难又费时费力,还有很大的局限性。因此,需采取有限元数值模拟方法,对倡导“环保材料”的新型胀断连杆46MnVS5的裂解加工过程进行探索和分析,并对其进行实验研究及工艺参数优化,这对企业提高连杆裂解槽的加工质量和生产效益具有重要意义。本文对脉冲光纤激光加工新型胀断连杆材料46MnVS5进行温度场数值模拟和工艺研究,主要研究内容和结论如下:(1)分析了46MnVS5的化学成分和金相组织,并从微观组织和合金元素等方面对比了46MnVS5与36MnVS4的胀断性能。(2)应用COMSOL Multiphysics搭建了数值模拟分析平台,基于微分传热方程确定了激光热源的加载方式;建立了脉冲激光热源加工连杆裂解槽的温度场模型,并对相关技术(边界条件、网格划分等)进行了分析;建立了46MnVS5热物理性能参数(比热容和导热系数)的数据库,并通过体积法测得其密度;研究并分析了各激光加工参数(脉冲功率、脉冲频率、脉冲宽度和切割速度)下的温度场分布及其对裂解槽几何尺寸的影响规律。通过温度场数值模拟,为进一步实验研究脉冲激光切割参数与46MnVS5连杆裂解槽质量参数的影响关系奠定了基础。(3)以数值模拟为理论依据,设计科学的实验方案,对脉冲光纤激光加工参数切割46MnVS5连杆裂解槽进行单因素实验研究。依次通过激光共聚焦显微镜观测每组工艺参数下的裂解槽的深度和宽度,并通过相应公式计算其张角,研究各激光工艺参数对裂解槽几何尺寸的影响规律。最后对比实验和仿真的结果,两者具有较好的一致性,验证了数值模拟的有效性。(4)在满足加工要求的工艺参数范围内,通过正交试验,并使用极差和方差分析研究了各脉冲激光加工连杆裂解槽的工艺参数对裂解槽深度、宽度和张角的影响规律,以及不同工艺参数的不同水平下的影响规律。根据正交试验结果,结合企业连杆生产加工要求,确定了脉冲激光切割46MnVS5连杆裂解槽的最佳组合工艺参数:脉冲功率1000W,脉冲频率1200Hz,脉冲宽度90μs,切割速度1.2m/min。最后,以激光加工最佳参数组合对46MnVS5连杆裂解槽进行实验切割,并观察其胀断形貌;结果表明:胀断效果良好,胀断缺陷得到明显改善,满足企业的加工要求和生产效益。

关键词： 46Mn VS5 脉冲激光加工温度场数值模拟连杆裂解槽胀断连杆

基于红外测温镁合金表面激光熔凝及其温度场数值模拟研究

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基于红外测温镁合金表面激光熔凝及其温度场数值模拟研究

作者：闫兴贵太原理工大学

学位级别：硕士

基于轻质高强、矿产资源丰富以及易于回收等一系列优势,镁合金材料已成为“陆海空天”交通运载装备中的重要发展材料。被誉为“21世纪绿色工程材料”。但是镁合金耐腐蚀性及耐磨损性较差,成为制约镁合金广泛应用的瓶颈。因此采用表面改... 详细信息

基于轻质高强、矿产资源丰富以及易于回收等一系列优势,镁合金材料已成为“陆海空天”交通运载装备中的重要发展材料。被誉为“21世纪绿色工程材料”。但是镁合金耐腐蚀性及耐磨损性较差,成为制约镁合金广泛应用的瓶颈。因此采用表面改性技术,来提高镁合金表面的耐磨损性能和耐腐蚀性能等综合性能,具有重要的现实意义。本文采用激光熔凝技术,以AZ31B镁合金为研究对象,利用3kW半导体激光加工系统进行激光熔凝试验,以期提高镁合金的耐磨损性能和耐腐蚀性能;利用红外热像仪测量了激光熔凝过程中温度场的分布及变化,并与ANSYS数值模拟进行了对比。利用光学显微镜(OM),X射线衍射仪(XRD)及电化学腐蚀设备等研究了激光工艺参数对激光熔凝层的组织及性能的影响,分别从显微组织、物相、电化学腐蚀性能以及磨损性能等对比分析了原始镁合金和表面改性层;并利用ANSYS对激光熔凝层的温度场进行了数值模拟。首先,对AZ31B镁合金进行了激光熔凝处理,熔凝层与基体结合良好,没有裂纹、气孔等缺陷。分别选取改变激光功率和扫描速度这两个参数对镁合金进行熔凝层进行了分析,发现随着激光功率的增加或扫描速度的减小,熔宽和熔深都增大。熔凝层由α-Mg和β-Mg17Al12组成,且晶粒明显比基材细化。熔凝层的耐磨损性能以及耐腐蚀性能都得到了提高,腐蚀电位正移了0.076～0.152V,腐蚀电流密度降低了一个数量级。本文采用红外热像仪对AZ31B镁合金半导体激光熔凝试验过程进行了温度场现场实时监控测试,并采用了ANSYS有限元数值模拟软件,对其进行了温度场仿真模拟。进行了对比分析,结果表明,模拟的温度结果与试验测试结果比较接近,完全可以用ANSYS模拟代替试验测试。本文利用有限元中的二次开发语言APDL开发了激光熔凝过程的温度场分析程序,实现了模拟过程的自动化,研究了在给定激光参数条件下的温度场的动态变化过程以及温度场分布,以及对熔凝层深度、宽度的影响规律。建立了适用于激光熔凝过程的激光宽带热源模型。并应用ANSYS11.0软件,建立激光熔凝过程的光斑模型,考虑材料热物理性能参数与温度的非线性关系以及边界初始条件,分析了激光熔凝的温度场。AZ31B镁合金板材表面激光熔凝试验表明,宽带热源模型得到的热源形状及“平底锅”状熔凝区截面形貌与实际相符合,熔凝区截面尺寸和试验测量值一致,验证了模型的准确性和适用性。通过模拟与实验所得数据以及图形的比较,发现利用ANSYS模拟激光熔凝温度场,能建立接近真实状况的温度场模型,使用宽带热源模型可以计算得到符合实际的光斑和熔凝区截面,获得更合理的温度场分布,具有重要的现实意义。

关键词： AZ31B镁合金激光熔凝红外热像仪温度场数值模拟

长沙综合枢纽船闸闸首大体积混凝土施工温控技术及温度场数值模拟

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湖南交通科技 2019年第4期45卷 148-151页

作者：蒋林倪长沙市湘江综合枢纽工程办公室

长沙综合枢纽双线船闸为大体积混凝土结构,混凝土浇筑量大。在保证工程质量的前提下,不埋设冷却管及其支架,优化混凝土施工配合比,研制和使用超缓凝材料与低热干性高掺低胶混凝土。经温度场仿真模拟与采用经验公式计算,混凝土可能出现... 详细信息

长沙综合枢纽双线船闸为大体积混凝土结构,混凝土浇筑量大。在保证工程质量的前提下,不埋设冷却管及其支架,优化混凝土施工配合比,研制和使用超缓凝材料与低热干性高掺低胶混凝土。经温度场仿真模拟与采用经验公式计算,混凝土可能出现的最大内外温差为5.8℃,内部最大温度峰值位于闸墩内部以及与基础接触部位,其他部位在35~50℃之间,计算成果与监测结果接近。温控措施的优化节省了大量的材料及劳动力资源和能源,加快了混凝土的施工进度,可为同类工程大体积混凝土施工提供参考。

关键词：闸首大体积混凝土施工温控温度场数值模拟

基于华铸CAE的铸造发热冒口套温度场数值模拟研究

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基于华铸CAE的铸造发热冒口套温度场数值模拟研究

铸件凝固温度场数值模拟中动态边界条件的探讨

2023中国铸造活动周

作者：张宇殷亚军计效园沈旭李文周建新华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室

针对发热冒口套的数值研究,本文提出了一种从理论上计算发热冒口套放热速率的方法,通过采用自蔓延高温合成中的燃烧波波速方程描述铝热剂的燃烧速率,建立了以Al-FeO作为主要发热剂的发热冒口套温度场数学模型,并基于华铸CAE温度场文件... 详细信息

针对发热冒口套的数值研究,本文提出了一种从理论上计算发热冒口套放热速率的方法,通过采用自蔓延高温合成中的燃烧波波速方程描述铝热剂的燃烧速率,建立了以Al-FeO作为主要发热剂的发热冒口套温度场数学模型,并基于华铸CAE温度场文件对比分析了发热冒口套温度场和原温度场。结果表明,提出的模型能在一定程度上显示铸造凝固过程中发热冒口套燃烧产热对铸造温度场的影响,为预测发热冒口套下缩松缩孔等缺陷奠定了基础。

关键词：发热冒口套 Al-Fe2O3铝热剂温度场数值模拟自蔓延高温合成技术

来源： cnki会议评论

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特种铸造及有色合金 1988年第1期 3-6页

作者：肖柯则赵良毅内蒙古工学院

铸件温度场数值模拟发展到今天巳有五十年历史了。但常常因计算精度不足而未广泛应用于主产实际。目前,温度场的计算方法很多,其数学模型的基础都是热传导偏微分方程。根据对热传导偏微分方程求解区域的不同,可把它们分为两大类:一类是... 详细信息

铸件温度场数值模拟发展到今天巳有五十年历史了。但常常因计算精度不足而未广泛应用于主产实际。目前,温度场的计算方法很多,其数学模型的基础都是热传导偏微分方程。根据对热传导偏微分方程求解区域的不同,可把它们分为两大类:一类是求解区域包括铸件、铸型、有的还包括砂箱;另一类是求解区域只包括铸件。在前一类算法中,计算精度不足的主要原因是缺少铸型精确的热物性参数和对铸件与铸型界面的热阻考虑不适所致。而且此类算法还把大量机时

关键词：动态边界条件铸件实测值计算值砂模铸型砂型热敏元件热电偶温度场数值模拟