李辉平
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赵国群
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牛山廷
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栾贻国
金属学报
淬火过程换热系数的求解是反向热传导问题中的一种不适定和非线性问题.
本文提出了一种求解淬火过程随温度变化的换热系数的新方法, 该方法把
有限元方法引入反向热传导问题, 根据实验测量的温度曲线, 结合使用最
优化方法中的进退法和试探法确定合理的边界换热系数. 为了使进退法适
用于该类反传热问题, 对其算法进行了改进, 并用其确定换热系数优化的
搜索区间, 然后用试探法(黄金分割法)在搜索区间内找到换热系数的最佳
值. 在计算过程中, 利用有限元法可以方便地计算出各个单元在整个过程
的相变情况, 得到各单元在相应时间段所产生相变潜热, 并将各单元的相
变潜热与单元温度场进行耦合计算.
关键词:
淬火
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null
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null
,
null
李辉平
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赵国群
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牛山廷
,
栾贻国
金属学报
以轴对称问题气体淬火过程为研究对象, 提出了阶段换热系数模型,进行了五因子三水平Box--Behnken实验设计。根据实验设计结果,将设计的变量水平代入本文开发的淬火过程有限元分析软件进行计算, 用逐步回归法和响应曲面方法对实验结果进行拟合, 建立了拟合变形程度、表面单元平均等效残余应力、等效残余应力标准差、平均表面硬度和表面硬度标准差的响应曲面公式。以变形程度为目标, 建立了相应的优化目标函数, 用Lagrange乘子法对优化目标函数进行了带上下限及约束函数的非线性优化。优化后, 五项目标中的四项得到了有利的结果, 使用优化后工艺参数进行气体淬火, 可以提高零件的淬火质量。
关键词:
气体淬火
,
null
,
null
李辉平
,
赵国群
,
牛山廷
,
栾贻国
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2005.10.018
以轴对称问题气体淬火过程为研究对象,提出了阶段换热系数模型,进行了五因子三水平Box-Behnken实验设计.根据实验设计结果,将设计的变量水平代入本文开发的淬火过程有限元分析软件进行计算,用逐步回归法和响应曲面方法对实验结果进行拟合,建立了拟合变形程度、表面单元平均等效残余应力、等效残余应力标准差、平均表面硬度和表面硬度标准差的响应曲面公式.以变形程度为目标,建立了相应的优化目标函数,用Lagrange乘子法对优化目标函数进行了带上下限及约束函数的非线性优化.优化后,五项目标中的四项得到了有利的结果,使用优化后工艺参数进行气体淬火,可以提高零件的淬火质量.
关键词:
气体淬火
,
响应曲面法
,
工艺参数
,
优化
李辉平
,
赵国群
,
牛山廷
,
栾贻国
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2005.02.011
淬火过程换热系数的求解是反向热传导问题中的一种不适定和非线性问题.本文提出了一种求解淬火过程随温度变化的换热系数的新方法,该方法把有限元方法引入反向热传导问题,根据实验测量的温度曲线,结合使用最优化方法中的进退法和试探法确定合理的边界换热系数.为了使进退法适用于该类反传热问题,对其算法进行了改进,并用其确定换热系数优化的搜索区间,然后用试探法(黄金分割法)在搜索区间内找到换热系数的最佳值.在计算过程中,利用有限元法可以方便地计算出各个单元在整个过程的相变情况,得到各单元在相应时间段所产生相变潜热,并将各单元的相变潜热与单元温度场进行耦合计算.
关键词:
淬火
,
反传热
,
有限元
,
最优化
赵国群
,
秦升学
,
栾贻国
高分子材料科学与工程
模拟了幂律型流体在圆形截面过渡为正方形截面的收缩口模内的三维非等温挤出流动.采用罚有限元法处理了流体的不可压缩条件,消去了动量方程中的压力项,并运用降阶积分方法确保了压力解的稳定性;采用SUPG方法构造能量方程的非对称权函数,克服了对流项占优时数值解的失真;考虑了聚合物在口模内流动时产生的剪切热,运用Arrhenius模型计算了温度对黏度的影响.计算实例表明,可以获得合理的温度、压力、应力和温度分布.
关键词:
数字模拟
,
SUPG方法
,
幂律流体
,
非等温
,
挤出口模
,
有限元
王卫东
,
赵国群
,
栾贻国
材料导报
无网格方法是近年来兴起的一种与有限元法相类似的数值方法.由于仅仅采用基于点的近似,而不需要节点的连接信息,无网格方法不仅避免了繁琐的单元网格生成,而且提供了连续性好、形式灵活的场函数,具有前后处理简单、精度高等方面的优点.在处理裂纹扩展、多尺度分析、高速碰撞和具有大变形特征的工业成形问题时具有重要的研究价值和广阔的应用前景.
关键词:
无网格方法
,
数值模拟
,
材料加工
,
进展
