张静，王恩刚，邓安元，许秀杰，赫冀成
连铸
采用有限元法和有限体积法对250 mm大圆坯连铸结晶器电磁搅拌(M-EMS)磁场和流场进行耦合计算。分析了不同电磁搅拌电流和频率下磁场和流场的分布。研究表明，数值模拟结果与实测结果基本一致。钢液中心面的磁感应强度在角部要明显大于中心。电磁力在横截面周向上分布均匀，流动呈涡旋状。当频率相同时，磁感应强度、电磁力和流速随着电流的增加而增加。当电流相同时，沿拉速方向，磁感应强度随频率增加而减小，电磁力和流速随频率的增加而增加。沿搅拌器中心径向，磁感应强度和电磁力随频率增加而减小，频率对切向流速的影响不大。对于250 mm大圆坯连铸结晶器电磁搅拌，在电流和频率为480 A，3 Hz时能起到良好的搅拌效果。
关键词:
电磁搅拌
,
magnetic field
,
flow field
,
numerical simulation
张增磊史清宇鄢东洋蔡志鹏李德成
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2009.00198
夹具及垫板的拘束作用对被焊平板试样残余应力与变形的演变历程具有重要影响.将夹具和垫板作为弹塑性体包含到焊接数值 模拟模型中,采用4种模型模拟夹具及垫板与被焊平板试样之间的相互作用,能够提高焊接数值模拟研究方法的科学性和准确性. 数值 模拟结果表明,夹具拘束作用的不同处理方式对平板试样焊后残余应力分布与变形趋势有重要影响.不同拘束条件下的平板试样残余变 形模拟结果,与平板试样在自由状态下和夹具夹持状态下焊接实验获得的变形趋势均一致.在焊接过程初期阶段, 平板试样上下表面的横向 应力分布差异,对决定平板试样的残余变形趋势有重要影响.
关键词:
焊接
,
numerical simulation
,
fixture constraint
,
contact algorithm
,
transverse stress
唐惠庆
,
毛莹郭占成
,
叶树峰
钢铁研究学报
建立了折流式移动流化床内利用改质焦炉煤气进行气基粉铁矿预还原的数学模型。模型求解采用FLUENT和PHOENICS的联合求解。冷态工况的数值模拟结果和试验结果进行了比较。通过比较床层平均压降和分析气固相的流动行为，对提出的数学模型的可靠性进行了验证。利用所建立的数学模型对利用该反应器和采用改质COG(焦炉煤气)对铁矿粉预还原的工艺过程进行了热态模拟。在模拟的工况条件下，指出了反应器内分布板布置上的缺陷；反应器必须采用气体分布板振动才可以保持气固正常流动，同时保持较小的流化气速。还原气温度的整体降幅达到770K，气相还原势的利用率达到35%，矿粉的还原分数达到0.7，反映出该反应器内良好的气固换热和对还原势的利用率。该反应器在一个紧凑的结构下实现了对还原气热能和还原势的梯级利用。
关键词:
折流式移动流化床
,
coke oven gas (COG)
,
iron ore fine
,
numerical simulation
霍亮韩志强柳百成
金属学报
提出了一种基于两套网格的元胞自动机(CA)模型, 用来模拟铸造镁合金凝固过程的枝晶形貌演化. 模型中采用的两套网格, 一套为四边形正交网格, 用来求解溶质扩散方程;另一套为正六边形网格, 用来进行CA方法的计算, 以反映镁合金枝晶形貌的六重对称特征. 模型中, 枝晶尖端生长驱动力由界面平衡溶质浓度和求解扩散方程得出的界面实际溶质浓度的差值决定. 应用该模型计算了AZ91D镁合金自由凝固条件下的单个等轴晶生长和定向凝固条件下的柱状枝晶生长以及Mg-10Gd-2Y-0.5Zr(质量分数, %)镁合金多晶粒等轴晶生长. 将模拟结果与浇铸AZ91D镁合金的块状试件和Mg-10Gd-2Y-0.5Zr合金的阶梯试件进行了对比.
关键词:
镁合金
,
dendrite morphology
,
numerical simulation
,
cellular automaton method
,
hexagonal mesh
孙天拓
,
林健
,
魏恒勇
,
冯昭彬
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2011.01215
采用电场辅助热扩散工艺制备了银纳米晶掺杂玻璃基片, 用非水解溶胶?凝胶法在基片上制备了Er3+/Yb3+共掺碲酸盐薄膜, 研究结果表明, 玻璃基片中的银纳米颗粒对Er3+/Yb3+共掺碲酸盐薄膜具有明显的荧光增强效果. 利用菲克第一、第二定律、欧姆定律、泊松方程对电场辅助热扩散过程进行了数值模拟, 计算了玻璃内银的浓度分布. 结果表明: 玻璃内银纳米颗粒的总量越大、近玻璃表面银纳米颗粒的浓度和粒度越大、银耗尽层的厚度越小, 荧光增强效果越好. 此外, 不仅近玻璃表面的银纳米颗粒可以产生荧光增强效应, 而且远离表面的银纳米颗粒也有荧光增强效应.
关键词:
银纳米晶
,
tellurite films
,
field-assisted thermal diffusion
,
surface-plasmon-enhanced luminescence
,
numerical simulating
鄢东洋史清宇吴爱萍JuergenSilvanus
金属学报
利用数值模拟技术分析搅拌头机械载荷在焊接过程中的作用, 通过对比只考虑热载荷, 考虑热载荷和搅拌头的下压力, 综合考虑热载荷、搅拌头下压力和工作扭矩三种条件下的应力、应变和变形, 结果发现, 搅拌头下压力使焊后残余应力值大幅下降; 搅拌头的工作扭矩是焊后残余应力、应变不对称分布的重要影响因素; 并且搅拌头机械载荷使得薄板焊后残余变形的模式发生了完全相反的变化, 由不考虑搅拌头载荷时的马鞍状变成了反马鞍状.
关键词:
搅拌摩擦焊
,
numerical simulation
,
residual stress
,
residual strain
,
residual distortion
