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  • 简介:随着全球能源危机的临近,减轻汽车自重达到轻量化已经成为汽车行业未来发展的必然趋势。近年来在世界范围内开展的大量汽车轻量化相关项目研究,其共同点均是希望将汽车质量降低20%~40%。由于高强度钢的结构特性决定其在常温下塑性较差、成形困难.高温下却具备良好的成形性能,致使板材拉延中的成形技术备受关注。本文以M型件为例,在热力耦合分析的基础上进行数值模拟,观察高强度钢板材的温度分布规律,探讨拉深工艺中的模具和板料的初始温度对提高板材成形性能所起的作用。

  • 标签: 高强度钢 数值模拟 板材 热冲压 汽车轻量化 成形性能
  • 简介:涡流脉冲像技术中,对含裂纹被测试件施加短时高频电流激励,裂纹面因涡流积聚会产生瞬时热量,进而由热传导引起试件表面温度分布的变化。为了分析裂纹传热特性,建立了涡流分布模型和简化传热模型,探索了试件表面温度分布的特点。制作了一系列含不同长度的贯穿疲劳裂纹金属试件,深入研究了裂纹区域响应和裂纹长度之间的关系。数值模拟和实验结果表明:在特定的检测条件下,裂纹区域响应与裂纹长度接近线性关系,满足正相关性,从而证明了简化传热模型的正确性。研究成果丰富了涡流脉冲像技术的传热理论,为该技术的工程实践奠定了理论基础。

  • 标签: 涡流脉冲热像 疲劳裂纹 传热学 数值模拟
  • 简介:由于管网越来越密,交直流干扰倍受人们关注;对于阴极保护技术涉及越来越复杂的技术问题,新的技术标准要求在设计阶段采用建模技术以减缓交直流干扰的影响。

  • 标签: 数值模拟 干扰腐蚀 优化设计
  • 简介:板料拉深是属金塑性加工的一种基本方法,在国民经济各行各业中有着广泛的应用。特别是筒形件的拉深工艺在生产中具有重要的地位。随着加工技术的不断深化,加工件的精度日趋提高。提高金属壳体的拉深工艺,有着一定的经济意义。本文对马达壳体多次拉深成形工艺进行分析,通过有限元数值模拟对拉深成形特别是反拉深和变薄拉深的工艺过程进行分析,找出模拟过程中一些参数(有无压边圈、模具半锥角等)对各拉深工艺及成形质量的影响。从而通过优化参数来提高产品的性能和精度。

  • 标签: 马达壳体 拉深 数值模拟 反拉深 变薄拉深
  • 简介:本文针对在区域阴极保护设计中,深井阳极地床位置、井深等参数的选取,都是设计人员依靠经验选取,缺乏理论指导。造成个别阴极保护站存在“过保护和欠保护现象”,针对这一问题,本文详细论述了用数值模拟技术替代传统的经验设计模式,把传统的阴极保护站设计理念进行了全面的更新,通过理论数值模型更加直观体现了阴极保护站模拟效果,避免了由于依靠经验确定阳极位置井深造成的浪费,通过在喇291阴极保护站现场实施后,优化减少2座深井辅助阳极地床及辅助设施.降低了工程造价36万元。

  • 标签: 区域阴极保护 数值模拟 优化研究
  • 简介:建立了用于模拟立方晶系合金三维枝晶生长的改进元胞自动机模型。该模型将枝晶尖端生长速率、界面曲率和界面能各向异性的二维方程扩展到三维直角坐标系,从而能够描述三维枝晶生长形貌演化。应用本模型模拟在确定温度梯度和抽拉速度条件下三维柱状晶生长过程的一次臂间距调整机制和不同择优取向柱状晶之间的竞争生长。使用NH4Cl-H2O透明合金进行凝固实验,模拟结果和实验结果吻合较好。

  • 标签: 改进的元胞自动机 三维枝晶形貌 枝晶生长 定向凝固 NH4Cl-H2O系透明合金
  • 简介:本文采用有限元方法,建立了激光焊接不锈钢的三维瞬态温度场的计算模型,考虑了材料的热物理性能、相变潜热与温度的非线性关系以及表面对流热和辐射散热等影响因素,使用SYSWELD软件对激光焊接过程中的温度场进行了分析。结果表明:在激光焊接的开始阶段和结束阶段温度快速上升,中间阶段温度变化较缓慢;沿激光束扫描方向和与扫描方向垂直的方向都存在较大的温度梯度,温度梯度的存在引发较大的热应力,而热应力的存在是焊接过程中易产生裂纹的主要原因。

  • 标签: 激光焊接 SYSWELD 温度场 有限元方法
  • 简介:板材充液拉深.是在拉深凹模中以一定压力液体作为传力介质,代替刚性凹模来传递载荷,使坯料在液体压力作用下贴靠凸模以实现金属板材零件的成形方法。与传统拉深工艺相比.板料的成形性能显著提高,成形表面质量好,模具寿命长。随着成形设备和相关技术的进一步发展.充液拉深工艺被广泛应用于汽车、飞机和航空航天制造业。

  • 标签: 拉深成形 充液拉深 数值模拟 车顶盖 航空航天制造业 板材零件
  • 简介:采用CFX4.3对闪速炉沉淀池中的熔体流动和温度分布进行数值模拟研究。针对1个出渣口对应1个冰铜出口(1-to-1)与1个出渣口对应2个冰铜出口(1-to-2)这两种操作方案共设立16种计算工况。模拟结果表明,两种方案下熔体流动相似,但采用1-to-2操作方案时,熔池中可见明显的回流。仿真中还发现,渣口与冰铜出口的不同组合方式对沉淀池中熔体温度分布的影响显著,其中在1-to-2操作方案下,沉淀池中的熔体温度更均匀。在实际生产中,当采用远离沉淀池入口的放铜口进行操作时将更有利于实现沉淀池内熔体温度的均匀分布。

  • 标签: CFD模拟 熔体流动 熔体温度 熔炼池 闪速熔炼
  • 简介:原材料价格的上涨和竞争的日趋激烈,迫使锻造业企业为缩短新产品设计周期、降低成本,不断积极地研究和采用新技术和新工艺。辊锻是目前国内外广泛采用的塑性成形工艺,具有生产效率高,节约材料,金属流线好,模具使用寿命高等优点。但金属材料的热加工过程是十分复杂的高温、动态过程,过程开放性差,坯料在旋转的上下辊之间的模具中变形且存在前滑和后移。汽车前轴是汽车传动系统的重要零件之一,前轴形状复杂,承受冲击性负荷,因此对其强度、刚度及疲劳寿命要求很高。中国重汽集团锻造厂载重卡车和大型客车的前轴都必须采用模锻成形的锻件,以保证材质的强度和疲劳寿命指标。

  • 标签: 汽车前轴 模具设计 软件使用 数值模拟 辊锻 产品设计周期
  • 简介:为研究固态Ti/Al扩散偶的扩散反应,将Ti/Al箔构成的扩散偶分别在525,550,575和600°C退火1~40h。实验结果表明TiAl3是Ti/Al界面处生成的唯一相。TiAl3的优先长大是界面热力学作用的结果。TiAl3相主要向Al箔一侧长大,其长大过程符合抛物线规律。在晶界扩散的基础上,用有限差分方法模拟TiAl3相的长大过程,模拟结果和实验结果吻合较好。

  • 标签: 热压 扩散偶 TIAL3 有限差分 数值模拟
  • 简介:本文介绍了区域性阴极保护技术的特点及目前存在的问题,介绍了将数值计算方法应用于区域性阴极保护效果预测时数学模型的选取、边界条件的设置,并将数值模拟技术应用于联合站区域阴极保护工程,确定了合理的阳极井数,取得了较好的效果。

  • 标签: 数值计算 区域性阴极保护 效果预测 罐底 深井阳极
  • 简介:采用不同强度超声对AZ80镁合金熔体进行处理以改善合金的凝固组织。当施加的超声强度为30.48W/cm2时,合金的平均晶粒尺寸由未经超声处理时的303μm降低为148μm。为了进一步了解超声改善镁合金微观组织的机理,采用数值模拟的方法研究超声声压对空化泡行为的影响,并且对熔体中的超声场分布情况进行分析。结果表明,熔体内不同位置所受的声压是不同的,因此不同位置上的铸锭试样的晶粒细化程度也不同。随着超声强度的增加,声压值增加,而合金的晶粒尺寸则随之降低。

  • 标签: 数值模拟 声压 超声处理 晶粒细化 镁合金
  • 简介:阐述了汽车覆盖件板成形的有限元模拟分析软件AutoForm,对其特点和功能作了阐述.以EQ4160车身前顶盖为例详细阐述了基于AutoForm的模具CAE技术在车身模具开发中的应用,通过对其拉伸成形过程进行模拟分析,对其成形和变形特点进行分析和判断,对拉伸模进行了虚拟调试,并依此对拉伸模的凸模设计方案进行分析和判断并提出改进方案,取得了较好的效果.

  • 标签: 汽车覆盖件 数值模拟 拉伸成形 凸模 凹模 AUTOFORM
  • 简介:剪切冲孔试验(SPT)适用于表征各种材料的剪切性能,尤其是受到体积限制的材料。本文研究AZ80镁合金的屈服和极限剪切强度与各种参数(间隙、模具直径和样品厚度)之间的关系。此外,基于Mohr-Coulomb理论,在剪切冲孔试验中引入了相对最优条件。结果表明,合适的间隙/片材厚度比范围为2%~10%。为了在剪切冲孔试验中提供单剪切应力状态,需要选择的模具直径/片材厚度比为2:1~10:1。基于Mohr-Coulomb理论预测,得到室温剪切冲孔试验的最优参数为:样品厚度0.5mm,间隙25μm,模具直径2mm。通过铸态AZ80镁合金的剪切屈服强度换算得到其抗拉和抗压屈服强度的平均换算系数分别为1.70和3.09。

  • 标签: 剪切冲孔试验 Mohr-Coulomb理论 剪切性能 AZ80镁合金 数值模拟
  • 简介:根据塑性成形相关理论,本文采用MSC.Marc有限元软件对包套模具在等静压中变形过程进行了模拟。为了验证模拟结果,以不锈钢包套模具为例,完成了测试样件的实验。为了更精确的结果比较,在样件的不同位置上选取了测试点。对比分析模拟和试验对应点的研究结果表明,径向变形的模拟结果偏小,相关点误差达到-5.33%、-13.64%;而轴向变形的模拟结果偏大,相关点的误差达到了7.43%、3.14%和4.57%。研究表明,对于包套模具采用行限元模拟的方法,可以形象、准确描述包套的形变过程,此方法可以为复杂结构的等静压成形提供参考,实现精确控形。

  • 标签: 热等静压 包套模具 模拟 验证
  • 简介:提出一种新型的复合材料成形工艺,即冲压成形,来直接成形复合材料。为了研究复合材料板的成形行为,分析了成形温度对零件的影响,进行了弯曲和拉深实验。实验结果表明,编织复合材料板的锁止角为30°,在成形过程中,变形载荷一般小于5N,并且变形载荷随着温度的升高而降低。成形碳纤维复合材料板的最佳温度是170℃。采用有限元分析软件ABAQUS对模具的温度场分布和复合材料板的变形进行了数值模拟。为了研究碳纤维在成形过程中的运动,采用两节点的三维Truss单元T2D3对纤维进行网格剖分,模拟结果与试验结果相吻合。

  • 标签: 热冲压 碳纤维复合板 剪切角 弯曲 拉深
  • 简介:利用自行设计的连续半固态扩展挤压成形装置制备6201铝合金管材,并采用数值模拟研究此过程的温度场和流场分布规律。结果表明:辊?靴型腔内合金的温度从入口到出口处逐渐降低,等温线向轧辊侧偏移,金属流动速度沿工作辊表面向辊靴表面依次递减。在扩展挤压模具内,合金呈放射状填充到模具中,温度由入口到出口处逐渐降低,且模具扩展腔中心的温度高于壁面的温度。分流孔中心位置和焊合部位对应的成形管材截面流线密集,此处相应的金属硬度也高,在两者之间出现8条流线的舒缓过渡带。为制备表面质量良好的6201铝合金管材,合理的浇注温度为750~780℃。

  • 标签: 6201铝合金 半固态 流变成形 扩展挤压 管材 温度
  • 简介:对GH4169合金涡轮盘锻件进行模拟研究,利用有限元模拟软件结合二次开发对变形后的涡轮盘的锻后温度及应变的分布规律进行模拟预测。同时,对变形后盘件进行不同冷却速率的显微组织模拟预测研究。结果显示:该变形计算流程方法可行,可以实现不同冷却速率下显微组织的模拟;显示变形后的涡轮盘经过水冷、油冷和空冷等冷却,冷却速率越快晶粒越细小,而再结晶分数越少。该结果对实际GH4169合金涡轮盘锻造热加工可提供指导。

  • 标签: GH4169合金 涡轮盘 冷却速率 热变形 显微组织演化