赵跃
,
刘丁
,
陈德伟
,
王蕾
人工晶体学报
采用理论分析和有限元数值模拟相结合的方法研究了晶体收尾过程中的温度分布与热量传递.解释了"倒草帽"形收尾(收尾前段晶体直径猛然收缩)的成因,指出了改进收尾形状的方法,研究结果对于合理设定直拉硅单晶收尾工艺参数具有一定的参考意义.通过对比试验,仿真计算结果与单晶炉实验测试结果相吻合.
关键词:
直拉硅单晶
,
收尾
,
热场
,
有限元数值模拟
严博燕
,
侯晓
,
陈慧
,
刘芹
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2014.03.005
针对传统方法测量C/C复合材料弹性模量精度差问题,提出了一种利用模态试验辨识材料弹性模量的新方法.数值仿真结果表明板件材料振动频率与弹性模量之间存在模糊对应关系,利用此关系采用二分法及二阶响应面近似模型对材料弹性模量进行辨识,并分别利用各向同性薄壁板件及正交各向异性薄壁板件对此方法进行验证,计算结果误差最大为16.67％,最小仅为0.5％,表明该方法准确有效.最后将其应用于针刺C/C复合材料,获得了其弹性模量.仿真及试验结果均表明该方法无损、高效且准确度高.
关键词:
针刺C/C复合材料
,
弹性模量
,
模态试验
,
有限元数值模拟
,
二阶响应面模型
唐娜娜
,
白清领
,
李宏祥
,
崔华
,
张济山
,
庄林忠
连铸
基于ALE算法和三维热弹黏塑性本构方程并考虑湍流的影响,模拟了连铸起步段低碳钢带液芯压下薄板坯的凝固行为、应力应变分布及变形情况.研究表明,薄板坯连铸液芯压下过程中对板坯的压缩作用主要由板坯中未凝固的部分(液芯部分)来承担,板坯凝固坯壳部分在板坯厚度方向的尺寸变化不大.连铸液芯压下过程中板坯不同位置处的应力不同,板坯在经过液芯压下辊前后,应力发生了较大的变化.在板坯近角部区域应力最大,窄面区域所承受的应力比宽面区域大.连铸液芯压下过程中板坯的等效应变与液芯压下量有关,液芯压下量越大,等效应变值越大,而且应变最大值出现在窄面,且随着时间而发生变化,在起步段的某一时刻(13.5 s)应变达到最大值,此时更易接近板坯的临界等效应变,从而诱发裂纹等缺陷.研究证实了对带液芯压下薄板坯连铸起步段开展瞬态数值分析的必要性.
关键词:
薄板坯
,
液芯压下
,
有限元数值模拟
,
温度场
,
应力场
李健
,
韩建业
,
乔吉超
稀有金属材料与工程
通过对Ti-50A板材拉深过程的数值模拟,研究了参数选择与状态控制的基本途径,建立了对拉深过程进行数值模拟所用的几何模型.选择了壳单元为离散模型,采用映射网格划分技术对几何模型进行了网格划分,并对板料拉深数值模拟过程采用了自适应网格划分.针对Ti-50A钛合金给出了合适的材料本构模型.解决了加载、边界约束及求解过程当中最佳的时间和步长问题.利用接触理论和经典的库仑摩擦定律处理了模拟过程当中板坯与模具的接触与摩擦问题,最终完整地建立了符合实际的Ti-50A拉深成形过程数值模拟的有限元模型.通过有限元模拟与实际情况对比,验证了所提出的技术方案.
关键词:
Ti-50A
,
筒形件
,
有限元数值模拟
,
数值模拟
张晶
,
刘丁
,
赵跃
,
焦尚彬
人工晶体学报
放肩是直拉法生长硅单晶保持无位错生长的过程,是晶体能够顺利进入等径生长的关键.生产实践中发现,在放肩前段经常出现液流线切人晶体随之变晶的现象.本文提出了放肩前期的变晶转拉晶工艺,采用有限元数值模拟的方法计算出熔体热对流及温度分布,给出了固液界面附近熔体中的流速变化规律,解释了液流线的成因,通过仿真结果和拉晶实验结果表明该方法的有效性.
关键词:
直拉硅单晶
,
放肩
,
晶转
,
有限元数值模拟
刘仁慈
,
王震
,
刘冬
,
柏春光
,
崔玉友
,
杨锐
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2012.00762
采用包套近等温热挤压得到Ti-45.5Al-2Cr-2Nb-0.15B合金棒材.结合有限元数值模拟,研究了挤压变形组织的形成及各部位差异,获得了棒材不同部位组织与室温拉伸性能的关系.结果表明,热挤压变形有效细化了片层晶粒尺寸,棒材轴向各部位组织和室温断后延伸率较为均匀,但径向芯部与边缘差别较大,且这种径向组织性能差异未能通过后续α单相固溶热处理消除.挤压棒材各部位片层晶粒尺寸随有效应变的增大而减小,本工作所得挤压棒材中有效应变大于2.25处具有细小均匀组织,而组织类型差异主要由变形过程中的坯料温度变化所致,其中尾部边缘坯料温度受低温模具激冷作用而迅速下降,相应亚稳α相分解析出γ片层并在后续变形中失稳弯曲而形成界面扭曲的残余片层晶粒.各部位的断后延伸率随片层晶粒尺寸的增大而减小,但芯部断后延伸率较低主要归因于组织中存在片层界面与挤压方向接近垂直的片层晶粒.
关键词:
γ-TiAl基合金
,
包套热挤压
,
有限元数值模拟
,
全片层组织
,
拉伸性能
郗雨林
,
武创
,
刘国元
,
张新杰
材料开发与应用
doi:10.3969/j.issn.1003-1545.2012.02.007
本文借助有限元数值模拟,研究了颗粒增强镁基复合材料的细观力学特征.结果表明,等效应力、应力球量、功耗、最大主应力和最大主应变存在明显的集中现象.尽管外力小于基体的屈服强度,但应力集中可使基体发生微区屈服.复合材料主要的失效形式为界面脱粘和基体开裂,同时,细观力学分析说明,增强体的强化作用主要来自于它对基体应力、应变状态的改变,而不是其本身对形变功的分担.
关键词:
有限元数值模拟
,
细观力学
,
镁基复合材料
