有限元的圓鋼環(huán)縫旋流兩段控冷過程溫度場模擬

通過對20crmntih圓鋼精軋后控制冷卻過程溫度場進(jìn)行有限元模擬以及現(xiàn)場溫度實(shí)測,得出了φ35mm規(guī)格圓鋼芯部、1/2半徑處和表層溫度的分布曲線。分析說明,軋后水冷卻過程圓鋼表層溫度急速下降,而芯部溫度下降緩慢,水冷時圓鋼芯部與表面的最大溫差約為115℃;水冷后的空冷過程使得圓鋼芯部和表層溫度逐漸一致。20crmntih圓鋼精軋后采用快速水冷并配合空冷工藝,有利于抑制奧氏體晶粒長大并獲得均勻細(xì)小的軋材組織。

根據(jù)b4c和裝甲鋼的釬焊,建立二維真空釬焊傳熱有限元模型,該模型同時考慮了輻射和熱傳導(dǎo)傳熱、材料熱物性隨溫度變化等因素的影響,并在此基礎(chǔ)上簡化了邊界條件,利用ansys軟件對真空爐內(nèi)的溫度場進(jìn)行計(jì)算模擬,得到了接頭附近的溫度分布,同時分析了釬焊溫度和保溫時間對接頭中心溫度場的影響。模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果基本一致,說明本模型是比較有效和可靠的。

對某住宅大樓基礎(chǔ)底板混凝土的澆筑溫度場進(jìn)行有限元仿真分析,同時考慮當(dāng)?shù)貙?shí)際條件等因素。結(jié)果顯示所建立的有限元分析模型可以較好地仿真實(shí)際混凝土溫度場。

對某住宅大樓基礎(chǔ)底板混凝土的澆筑溫度場進(jìn)行有限元仿真分析,同時考慮當(dāng)?shù)貙?shí)際條件等因素。結(jié)果顯示所建立的有限元分析模型可以較好地仿真實(shí)際混凝土溫度場。

采用有限元法對厚鋼板層流冷卻過程中的斷面溫度場進(jìn)行了計(jì)算,在連續(xù)冷卻和間斷冷卻兩種不同冷卻方式下,找出了厚鋼板在寬度方向和厚度方向的溫度分布規(guī)律。與連續(xù)冷卻相比,采取間斷冷卻時,鋼板的芯部與表面的溫差較小,有利于提高鋼板z向組織的均勻性。

為研究中厚板翻鋼機(jī)在翻轉(zhuǎn)過程中溫度的分布及選擇軸承潤滑脂,利用ansys軟件,對翻轉(zhuǎn)過程懸臂梁及鋼爪瞬態(tài)溫度場進(jìn)行了分析。結(jié)果表明:鋼坯下表面溫度950℃,側(cè)面溫度1120℃,懸壁梁與鋼爪連接處溫度已達(dá)113.83℃,可能造成潤滑脂失效。本文結(jié)果對合理制定懸臂梁及鋼爪冷卻時間與選擇軸承潤滑脂具有指導(dǎo)意義。

設(shè)計(jì)了一種環(huán)縫旋流冷卻噴嘴,并介紹了其在某鋼廠圓鋼控冷加工工藝中的應(yīng)用情況,探討了各工藝條件對圓鋼最終組織、性能的影響。試驗(yàn)表明,該冷卻噴嘴冷卻能力約為常規(guī)直噴式冷卻器的1.5倍,較常用湍流式冷卻器冷卻均勻,通過調(diào)節(jié)水流、水壓等參數(shù)控冷,可改善圓鋼的性能。

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采用有限元軟件msc.superform對角鋼熱連軋過程進(jìn)行有限元模擬。介紹了模擬過程中的模型建立、材料參數(shù)、邊界條件以及載荷的定義,分析了軋制過程中軋件溫度場的分布和變化過程,分析結(jié)果對制定角鋼熱連軋過程的溫度制度提供了有效參考。

大型橋墩的溫度場及溫度應(yīng)力的有限元分析——采用有限元分析軟件ansys對大型橋墩的溫度場及溫度應(yīng)力進(jìn)行數(shù)值仿真，進(jìn)而詳細(xì)分析環(huán)境氣溫對橋墩溫度場及溫度應(yīng)力的影響，探求在溫度突變情況下橋墩的開裂機(jī)理，總結(jié)類似的大型混凝土溫度場和溫度應(yīng)力變化的一般規(guī)...

本文考慮了熱軋高強(qiáng)度無縫鋼管的幾何對稱性,分析了無縫鋼管材料的化學(xué)成分,測量了材料的熱傳導(dǎo)率、比熱及對流換熱系數(shù),采用有限元法對無縫鋼管的淬火過程的溫度場進(jìn)行了數(shù)值模擬,得出了淬火過程中管體內(nèi)的溫度分布及變化情況,模擬計(jì)算結(jié)果與實(shí)際測量以及工廠的生產(chǎn)實(shí)際較為接近,對工廠的熱處理工藝制定和預(yù)測產(chǎn)品質(zhì)量具有重要的指導(dǎo)意義,同時,也為進(jìn)一步研究無縫鋼管淬火后的殘余應(yīng)力分布情況提供了有力的依據(jù).

混凝土大壩溫度場和溫度應(yīng)力場有限元分析——根據(jù)豐滿大壩上游水庫水溫和氣溫觀測資料，建立了大壩上游水庫水溫和當(dāng)?shù)貧鉁氐幕貧w模型。采用有限元數(shù)值計(jì)算方法，分析了大壩溫度場，研究了混凝土大壩由于氣溫變化引起的應(yīng)力場交替變化規(guī)律。計(jì)算結(jié)果表明，有限元...

第17卷第4期 2005年8月 　　　　　　　　　 　　　　鋼鐵研究學(xué)報(bào) 　　　journalofironandsteelresearch vol.17,no.4 　aug.2005 基金項(xiàng)目:國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(59995440) 作者簡介:謝海波(19722),男,博士生;　　e2mail:hbxie@126.com;　　修訂日期:2004209207 層流冷卻過程中帶鋼溫度場數(shù)值模擬 謝海波,　徐旭東,　劉相華,　王國棟 (東北大學(xué)軋制技術(shù)及連軋自動化國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,遼寧沈陽110004) 摘　要:分析了帶鋼層流冷卻過程中的傳熱,并利用有限元法對層流冷卻過程中帶鋼溫度場進(jìn)行了模擬計(jì)算。結(jié) 果表明:隨著軋件厚度的減薄,在帶鋼厚度方向上的溫差逐漸減小;冷卻速度不同時,帶

利用有限元方法對工字鋼軋后控制冷卻過程進(jìn)行模擬,通過設(shè)定與實(shí)際冷卻過程相符的初始條件和邊界條件,獲得軋件在冷卻過程的瞬態(tài)溫度場分布。有限元模擬結(jié)果與實(shí)際結(jié)果吻合較好,驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性。應(yīng)用模擬結(jié)果將現(xiàn)有自然空冷的冷卻工藝優(yōu)化為空冷與水冷相結(jié)合的控制冷卻工藝,改進(jìn)后的冷卻工藝顯著改善了工字鋼斷面溫度場分布。

采用msc.marc/autoforge3.1軟件中的三維大變形熱力耦合彈塑性有限元分析模塊,對方形合金鋼軋件在箱形孔中熱變形的特點(diǎn)和溫度分布規(guī)律進(jìn)行了有限元模擬研究,得出的結(jié)果與實(shí)際測定一致。

多工位連續(xù)鍛造過程的有限元模擬

為研究圓鋼管混凝土柱在火災(zāi)下的溫度分布及火災(zāi)后的力學(xué)性能,利用有限元軟件abaqus對火災(zāi)下圓鋼管混凝土柱溫度場進(jìn)行計(jì)算和分析.分析結(jié)果表明,砂漿保護(hù)層的存在對內(nèi)部鋼管和混凝土有效地起到了阻火、隔熱作用.采用有關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)與計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對比,證明使用abaqus進(jìn)行截面溫度場的計(jì)算具有足夠的精度,其方法是切實(shí)可行的.

通過對連軋工字鋼軋制過程的分析,利用ansys有限元軟件對工字鋼進(jìn)行溫度場模擬,根據(jù)模擬結(jié)果得到連軋過程中的溫度變化規(guī)律。

使用ansys/ls-dyna通用有限元分析軟件對大圓鋼軋制過程進(jìn)行了模擬仿真,得到了采用單圓弧成品前橢圓孔型的大圓鋼軋制的等效應(yīng)力場、等效應(yīng)變場,分析了軋件橫截面的等效應(yīng)變和等效應(yīng)力分布情況。成品前孔型改為雙圓弧橢圓孔型后重新模擬軋制過程,把模擬結(jié)果進(jìn)行比較,得出采用雙圓弧成品前橢圓孔型有利于改善成品道次的應(yīng)力、應(yīng)變分布。

要對壓型鋼板—混凝土組合樓板進(jìn)行抗火性能的研究,首先要研究組合樓板在受火情況下板內(nèi)溫度場的分布情況.用大型通用有限元分析軟件ansys對青島理工大學(xué)韓金生所進(jìn)行的組合樓板抗火試驗(yàn)進(jìn)行數(shù)值分析,并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比,驗(yàn)證所建立的模型的正確性,并為以后進(jìn)一步對組合樓板抗火性能研究提供基礎(chǔ)性的研究成果.

基于熱傳學(xué)原理,通過確定溫度場的邊界條件和初始分析狀態(tài),建立了瀝青路面的溫度場有限元模型,應(yīng)用ansys的瞬態(tài)熱分析和熱力耦合技術(shù),分析了低溫地區(qū)瀝青路面結(jié)構(gòu)的溫度應(yīng)力及其隨時間的變化規(guī)律。分析結(jié)果表明,低溫地區(qū)瀝青路面的應(yīng)力受溫度影響很大,沿深度方向呈現(xiàn)非線性變化,由上往下呈現(xiàn)遞減的趨勢,有限單元法可以用于路面溫度場的預(yù)估,為路面結(jié)構(gòu)和材料設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。

基于有限元軟件ansys的熱電耦合功能,采用導(dǎo)電橋模型模擬觸頭間電流收縮和焦耳發(fā)熱,對某型低壓開關(guān)電器樣機(jī)的主電路進(jìn)行了穩(wěn)態(tài)溫度場仿真計(jì)算,并通過試驗(yàn)驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性。在穩(wěn)態(tài)溫度場分析模型基礎(chǔ)上,建立了開關(guān)電器瞬態(tài)溫度場分析模型。使用瞬態(tài)熱分析模型,對其在承受短時大電流情況下的溫度分布進(jìn)行了仿真,給出了判斷觸頭靜熔焊的依據(jù),并分析了開關(guān)電器的熱穩(wěn)定性。仿真結(jié)果對低壓開關(guān)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了參考。