张德丰
,
陆建生
,
吕建国
,
宋鹏
材料科学与工艺
摘要：为研究X65管线厚板控制冷却时板厚方向的残余应力，通过开发线性混合热膨胀模型、拓展Avrami相变动力学模型和应用Leblond模型建立了热力耦合有限元模型，用该模型研究了控冷工艺、相变效应对残余应力的影响．结果表明：当上表面层流冷却系数由1mW／（mm2·K）分别增至2、3mw／（mm2·K）而下表面维持1mW／（mm2·K）不变时，上、下表面与心部两侧的平均温差由0℃分别增至9、10℃，上表面一侧的拉应力峰值锐减188MPa，并使上表面和心部附近的拉、压应力峰向下表面方向大幅迁移，即上下表面的不对称控冷加剧了板厚方向温度和残余应力的不对称分布；实际控冷工艺下，相变效应通过产生拉、压应力峰值分别为779、-454MPa的应力而显著影响板厚方向的残余应力。
关键词:
管线
,
控制冷却
,
残余应力
,
热力耦合
,
有限元
,
工艺
,
相变效应
王敏
,
杨合
,
郭良刚
,
孙志超
稀有金属材料与工程
在大型钛环热辗扩成形过程中,驱动辊半径R1与芯辊半径R2的比值R1/R2对变形区几何形状有重要影响,而后者对于获得高质量环件起着决定性的作用.本实验首先对变形区几何形状进行了解析描述,定量确定了其与R1/R2之间的关系;其次,基于动力显式FE程序ABAQUS/Explicit,建立了可靠的大型钛环热辗扩成形过程的热力耦合3D-FE模型;最后,采甩FE模拟方法,从变形区几何形状角度研究了该成形过程中R1/R2对环件成形质量的影响及机制.研究结果表明,存在R1/R2的一个优化取值范围.R1/R2在此范围内取值,能够获得端面质量良好、应变和温度分布较均匀的大型钛环.
关键词:
大型钛环
,
热辗扩
,
轧辊尺寸
,
动力显式FEM
,
热力耦合
汪水泽
,
韩斌
,
朱国明
钢铁研究
为了预测热轧过程的温度与轧制力变化情况,利用热力耦合三维有限元模拟方法,对板带热轧粗轧过程进行了全流程模拟仿真分析.介绍了仿真模型的建立、材料参数以及初始条件、边界条件的设置,并对模拟结果进行了分析.最后利用现场实测温度数据和轧制力数据与模拟结果进行对比分析,仿真结果与实测值基本吻合,可为现场的实际生产提供指导.
关键词:
热轧带钢
,
粗轧
,
热力耦合
,
数值模拟
罗伟
,
严波
,
熊跃兴
,
文光华
,
徐海伦
材料科学与工艺
为研究异型坯连铸结晶器内铸坯凝固和变形过程,采用ABAQUS软件建立了异型坯连铸结晶器和铸坯的二维瞬态热力耦合有限元模型,编制ABAQUS用户自定义子程序GAPCON实现结晶器内壁和铸坯之间的传热模拟.计算模型中考虑了铸坯的凝固和热变形、气隙对传热的影响以及铸坯与结晶器之间的接触应力.分别对2种不同水缝设计结晶器进行了数值模拟,数值分析结果表明,小孔水缝设计的结晶器温度峰值较低、热面温度分布更均匀,因而比大孔水缝设计结晶器具有更长的使用寿命和更优的铸坯质量,这一结论与现场试验结果一致.
关键词:
异型坯
,
结晶器
,
热力耦合
,
水缝
,
有限元方法
汪洪峰
,
左敦稳
,
戴晟
,
潘玲
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2014.07.015
利用有限元方法对7022铝合金板材FSJ连接过程进行模拟,分别获得连接区的残余应力和变形规律,并通过实验验证模拟结果的正确性.通过模拟得出残余拉应力主要集中在连接区,连接区中间位置处在最大拉应力区,连接区两端和其他部位均是残余压应力;垂直于连接区方向上前进侧的变形也大于返回侧的变形,平行于连接区方向钥匙眼端比起始端翘起得高,整个变形如马鞍形状.
关键词:
7022铝合金
,
FSJ
,
残余应力
,
变形
,
热力耦合
张德丰
,
陆建生
,
吕建国
,
宋鹏
钢铁研究
通过扩展Avrami相变动力学模型、开发线性混合热膨胀模型、应用有限元单胞法,考虑了相变诱导塑性(TRIP)、相变膨胀、热膨胀等机制,建立了热力耦合有限元单胞模型.用该模型研究了X65管线钢分别在0、±50、±100、±150、±200 MPa拉、压单轴外载作用下,以1℃/s的冷速从540℃冷却至480℃的控冷过程,标定了TRIP系数,定量分析了TRIP效应对应变、应力的影响.结果表明:本模型适用于研究X65管线钢中由Greenwood-Johnson机制产生的TRIP效应,TRIP系数为5.35×10<'-5>;控冷结束,拉应力外载产生的ε<,trip>占ε的比例最低22%,最高79%;拉、压外载作用下,TRIP效应产生的最高残余拉、压应力分别为346 MPa和-103 MPa的.
关键词:
热力耦合
,
有限元
,
单胞
,
X65管线钢
,
相变诱导塑性
凌刚
,
艾家和
,
刘宇
,
赵同春
,
高慧菊
,
谢锡善
钢铁研究学报
利用有限元软件MARC/AutoForge 3.1并采用二维热力耦合的刚塑性有限元法,研究了轧制工艺参数对60Si2MnA弹簧钢静态再结晶的影响.模拟时考虑了工件与轧辊之间的接触热传导、工件的辐射对流散热以及工件的变形热,并对该热力过程进行了耦合计算,得到了在多种工艺条件下静态再结晶的规律以及静态再结晶量在变形截面上的分布情况.
关键词:
60Si2MnA
,
弹簧钢
,
刚塑性有限元法
,
热力耦合
,
工艺参数
,
静态再结晶
刘雨龙
,
王辅忠
中国冶金
使用MSC.Superform 2005有限元仿真软件,结合无锡西姆莱斯钢管有限公司提供的曼内斯曼穿管机结构,建立基于33Mn2V钢的三维有限元仿真模型.仿真设计采用静力隐式算法,结合Kumar本构模型对实心坯二辊斜轧穿孔过程进行热力耦合有限元模拟分析.模拟结果显示了穿管过程中出现的开裂等质量缺陷,而且缺陷位置处的塑性应变与试验计算值吻合.模拟结果表明:椭圆形孔腔以及管坯下压量是导致管口与导板摩擦过大并产生开裂的主要原因.为实际生产产品质量提高以及同行业进行相关仿真设计提供一定的参考.
关键词:
二辊斜轧
,
开裂
,
热力耦合
,
有限元仿真
王明伟
,
张立文
,
裴继斌
,
李辰辉
,
张凡云
材料热处理学报
doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2007.z1.089
利用MSC.Marc有限元分析软件,建立了BT20合金筒形件真空热胀形的热力耦合有限元模型.在优化模型中引用了步长自适应控制技术和两步法模拟.计算了BT20合金筒形件真空热胀形过程的温度场和变形场.结果表明:采用步长自适应控制技术和两步法模拟,有效的缩短了模拟时间,在精度变化不大的情况下,显著提高运算效率.计算结果与实验结果吻合较好.
关键词:
BT20合金
,
真空热胀形
,
热力耦合
,
模型优化
,
步长自适应
刘红生
,
包军
,
邢忠文
,
宋宝玉
,
杨玉英
材料科学与工艺
为研究高强钢板的热冲压成形性,采用ABAQUS软件对高温下22MnB5高强钢板沟槽形件冲压成形进行了数值模拟研究.建立了基于热力耦合的弹塑性有限元模型和热成形下的材料模型,通过对沟槽形件热成形进行数值模拟,考察了压边力、模具间隙和凹模圆角半径等工艺参数对熟成形时温度分布和回弹的影响,给出了热成形中产生回弹的机理,确定了合适的工艺参数,通过热成形试验验证了数值结果的可靠性.
关键词:
数值模拟
,
有限元
,
高强钢
,
热冲压
,
热力耦合
