检索结果-内蒙古大学图书馆

内燃机与配件 2024年第13期 7-10页

作者：王思远莫秋云李乐黄斌王艳平桂林电子科技大学机电工程学院广西桂林541004 桂林电子科技大学广西制造系统与先进制造技术重点实验室广西桂林541004 桂林福达股份有限公司广西桂林541004

曲轴的磨削过程中,磨削参数选择不当,易引起磨削区温度过高,导致轴颈表面烧伤。针对这一问题,参照已有研究,通过对比三种不同的热源模型,验证高斯热源模型的适应性,并应用该模型预测曲轴连杆颈表面的温度,通过瞬态热分析与材料组织相变... 详细信息

曲轴的磨削过程中,磨削参数选择不当,易引起磨削区温度过高,导致轴颈表面烧伤。针对这一问题,参照已有研究,通过对比三种不同的热源模型,验证高斯热源模型的适应性,并应用该模型预测曲轴连杆颈表面的温度,通过瞬态热分析与材料组织相变探究磨削烧伤机理,并利用荧光探伤检测对其进行验证。

关键词：曲轴高斯热源模型瞬态热分析磨削烧伤

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轴向超声振动辅助电火花铣削TC4表面加工特性研究

轴向超声振动辅助电火花铣削TC4表面加工特性研究

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作者：樊凌峰天津科技大学

学位级别：硕士

超声振动辅助电火花铣削加工(UEDM milling)作为一种无宏观作用力、非接触的加工方式,其利用火花放电产生的瞬时高温配合高频的超声振动对材料进行蚀除,可以很好的解决高强度、高熔点、硬脆性等特性的金属材料难加工问题。本文为了进一... 详细信息

超声振动辅助电火花铣削加工(UEDM milling)作为一种无宏观作用力、非接触的加工方式,其利用火花放电产生的瞬时高温配合高频的超声振动对材料进行蚀除,可以很好的解决高强度、高熔点、硬脆性等特性的金属材料难加工问题。本文为了进一步研究超声振动对电火花铣削加工的影响,选择对TC4钛合金材料进行相关研究,研究内容主要有以下几个方面: (1)基于轴向超声振动辅助电火花铣削加工过程中,轴向超声振动对电极末端运动轨迹的影响,进而改变了电火花铣削加工时电极的加工状态,推导了不同加工状态下相应的放电能量方程。结合传热学理论对TC4钛合金进行传热分析,确定了电火花铣削时放电通道内部的热源分布为高斯分布,建立了单脉冲的电火花铣削加工和轴向超声振动辅助电火花铣削加工的高斯热源模型。 (2)电火花铣削加工中的热传导过程为瞬态非线性的,通过热传导理论、超声电火花铣削有效放电能量和高斯热源模型,使用有限元的方法对轴向超声振动辅助电火花铣削加工瞬态非线性热力学求解。建立了单脉冲的轴向超声振动辅助电火花铣削加工温度场模型,通过改变超声振幅、超声频率对温度场模型进行求解分析。根据理论和仿真分析设计了轴向超声振动辅助电火花铣削加工实验,通过改变峰值电流、脉冲宽度、脉冲间隔和超声振幅参数,对电火花铣削加工后的工件表面进行分析,分析了不同参数对工件表面上单个电蚀凹坑尺寸、表面形貌和表面粗糙度的变化规律。 (3)研究结果表明:在电火花铣削加工中引入轴向超声振动,加工后工件表面的凹坑尺寸减小,凹坑数量增多,凹坑之间重合较多,表面残余较少,表面质量高于电火花铣削加工表面。对两种加工方式下的工件表面粗糙度进行测量,发现引入轴向超声振动能够使表面粗糙度下降5.5%～18.9%。

关键词：超声振动辅助电火花铣削加工放电能量高斯热源模型表面形貌

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基于ANSYS的钢板拼接焊接收缩量的数值模拟

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广东造船 2017年第4期36卷 57-59,50页

作者：陈志明伍斯杰郭雷广东海洋大学湛江524088 太阳鸟游艇股份有限公司珠海519055 中船黄埔文冲船舶有限公司广州510715

船体制造过程中焊接收缩量的获取多通过经验总结。本文利用ANSYS软件对开"Y"形坡口拼接的两块钢板进行模拟,通过移动高斯热源模型模拟手工电弧焊焊接过程中热量的输入、通过单元生死技术模拟焊接热源填充和输入过程,并输入材... 详细信息

船体制造过程中焊接收缩量的获取多通过经验总结。本文利用ANSYS软件对开"Y"形坡口拼接的两块钢板进行模拟,通过移动高斯热源模型模拟手工电弧焊焊接过程中热量的输入、通过单元生死技术模拟焊接热源填充和输入过程,并输入材料焓值处理焊接过程的相变潜热,得到焊接过程中不同时刻的温度场。最后,采用间接法顺序耦合分析解决焊接过程中热-应力耦合问题,实现了对两块拼板焊接后收缩量的求解,获得两块矩形钢板焊接拼接总体最大收缩尺寸,结果表明模拟结果与实际基本相符。

关键词：有限元手工电弧焊高斯热源模型单元生死技术收缩量

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熔融沉积快速成型技术中扫描填充速度的模拟与实验研究

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制造技术与机床 2016年第10期 17-22页

作者：邱晓云庞学勤范丽荣任翀内蒙古科技大学工程训练中心内蒙古包头014010 内蒙古科技大学机械工程学院内蒙古包头014010

基于熔融沉积快速成型试件在成型后的质量精度问题,主要以扫描填充速度为研究点,通过软件模拟与试件具体的成型实验探究了扫描填充速度大小对试件成型质量的影响。在软件模拟中运用高斯热源模型,攻克了喷头热源处理不恰当和扫描填充速... 详细信息

基于熔融沉积快速成型试件在成型后的质量精度问题,主要以扫描填充速度为研究点,通过软件模拟与试件具体的成型实验探究了扫描填充速度大小对试件成型质量的影响。在软件模拟中运用高斯热源模型,攻克了喷头热源处理不恰当和扫描填充速度难以模拟的难题,研究分析后发现不同扫描填充速度对成型试件的力学性能有影响。在具体成型实验中,通过成型出在不同扫描填充速度下所成型的试件后,再依次进行关于试件数据的测量。模拟结果与成型实验最终表明:在熔融沉积成型制造时选择适当的扫描填充速度可以有效减小成型件的应力和成型后的残余应力,并有助于使成型产品获得较高的质量精度。

关键词：熔融沉积快速成型质量精度扫描填充速度高斯热源模型成型实验

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熔融沉积快速成型中扫描填充速度的工艺研究

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铸造技术 2016年第12期37卷 2645-2649页

作者：范丽荣庞学勤任翀韩雷刚内蒙古科技大学工程训练中心内蒙古包头014010 内蒙古科技大学机械工程学院内蒙古包头014010

熔融沉积快速成型是当代较为流行的先进制造技术之一。基于试件在快速成型后的质量精度问题,探究了扫描填充速度工艺因素对试件质量精度的影响。通过运用高斯热源模型与单元生死技术,攻克了喷头热源处理不恰当和扫描填充速度难以精确模... 详细信息

熔融沉积快速成型是当代较为流行的先进制造技术之一。基于试件在快速成型后的质量精度问题,探究了扫描填充速度工艺因素对试件质量精度的影响。通过运用高斯热源模型与单元生死技术,攻克了喷头热源处理不恰当和扫描填充速度难以精确模拟的难题,最终成功模拟出了不同扫描填充速度对成型试件质量精度的影响规律。仿真分析结果表明:在成型过程中选择合理的扫描填充速度可以降低成型件的应力分布和成型后残余应力值,并可大范围地缩小应力值波动区间。

关键词：熔融沉积快速成型成型精度扫描填充速度高斯热源模型单元生死技术

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基于ANSYS的平板堆焊凝固过程的应力分析

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广西科技大学学报 2016年第1期27卷 54-57页

作者：郝子龙石光林广西科技大学机械工程学院广西柳州545006

以25钢的平板为研究对象,通过ANSYS建立有限元分析模型,选用高斯函数分布的表面热源模型,并利用ANSYS的APDL功能来实现焊接热源的移动加载,对平板堆焊的温度场和应力场进行三维动态数值模拟.计算结果表明:纵向应力的最大值分布在焊缝区... 详细信息

以25钢的平板为研究对象,通过ANSYS建立有限元分析模型,选用高斯函数分布的表面热源模型,并利用ANSYS的APDL功能来实现焊接热源的移动加载,对平板堆焊的温度场和应力场进行三维动态数值模拟.计算结果表明:纵向应力的最大值分布在焊缝区,横向应力的最大值处于焊接的熔合区;同时通过分析发现焊接电流的减小或焊接速度的增快均有利于改善热裂倾向,从而为合理选择工艺参数提供了有益的参考.

关键词：有限元分析高斯热源模型工艺参数残余应力热裂倾向

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高斯热源模型中单元尺寸与精度关系

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辽宁石油化工大学学报 2009年第1期29卷 50-53页

作者：管建军辽宁石油化工大学机械工程学院辽宁抚顺113001

讨论了当焊接热源为高斯热源时,采用不同大小的积分区域和网格单元尺寸,由高斯数值积分得到的热输入与理论热输入之间的差异。认为当积分矩形区域的边长为3R(R为热源有效半径)时,数值积分得到的热输入量就非常接近理论热数量,增大积分... 详细信息

讨论了当焊接热源为高斯热源时,采用不同大小的积分区域和网格单元尺寸,由高斯数值积分得到的热输入与理论热输入之间的差异。认为当积分矩形区域的边长为3R(R为热源有效半径)时,数值积分得到的热输入量就非常接近理论热数量,增大积分区域尺寸对结果精度的影响有限。高斯点函数值采用形函数给出时,积分结果偏小,而直接用已知函数给出时,积分结果偏大。等分数为3,即网格单元尺寸为积分区域尺寸的1/6或有效热源半径的1/2时,数值积分的精度已非常高,网格单元尺寸更进一步减小时对精度提高的作用有限。

关键词：高斯热源模型高斯积分焊接温度场

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20钢单面焊双面成形的数值模拟及试验分析

20钢单面焊双面成形的数值模拟及试验分析

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作者：许海玲南昌大学

学位级别：硕士

基于衬垫的单面焊双面成形技术广泛应用于锅炉、压力容器和压力管道等重要结构。由于衬垫的选择受到构件尺寸和材料特性等因素的影响,给焊接工艺的制定带来很大困难,因此对不带衬垫的单面焊双面成形技术的研究很有必要。为了减少试验成... 详细信息

基于衬垫的单面焊双面成形技术广泛应用于锅炉、压力容器和压力管道等重要结构。由于衬垫的选择受到构件尺寸和材料特性等因素的影响,给焊接工艺的制定带来很大困难,因此对不带衬垫的单面焊双面成形技术的研究很有必要。为了减少试验成本,焊接模拟得到了快速发展,但对单面焊双面成形技术的模拟甚少。本文的研究内容是不带衬垫的20钢单面焊双面成形技术的数值模拟和试验分析。应用有限元分析软件ANSYS,编写APDL (ANSYS Parametric Design Language)语言,对八组参数进行模拟,得出温度场的影响因素。其中焊接速度越快,热源加热的时间越短,输入的热能量越少,最高温度越低；电弧半径越大,热源的能量越分散,最高温度越低；电流电压越大,热输入就越多,温度就越高。接着对五组参数进行温度场分析,选择其中优化的三组参数进行应力场和试验分析。焊接温度场分析表明,第①组参数的热能量输入过少,达不到单面焊双面成形的效果,第⑤组参数的热能量输入过多,产生气孔和未熔合等缺陷。第②、③和④组参数符合条件,接下来对这三组参数进行应力场分析和试验分析。焊接残余应力分析表明,焊缝区和热影响区为拉应力,母材区为压应力,其中焊缝区拉应力最大,接近屈服极限,这与实际相符,并且第④组残余应力最小,因此第④组参数最佳。试验分析拉伸试验表明,所有试样的断裂位置均在母材区,第④组试样的平均抗拉强度为569MPa,平均延伸率为16.1%,塑性好。断口形貌分析表明,第④组试样的微观形貌韧窝数量多、尺寸小而深,说明裂纹扩展的阻力较大,韧性好,因此第④组参数最佳。综合以上结果可知,本论文的焊接模拟和试验分析吻合性很好。

关键词：焊接模拟单面焊双面成形高斯热源模型温度场应力场

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多道送粉式激光熔覆温度场的有限元分析

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浙江工业大学学报 2011年第1期39卷 67-70页

作者：高爱兵胡夏夏骆芳浙江工业大学机械工程学院浙江杭州310032

根据激光熔覆的特点,建立了激光熔覆温度场分析的模型,对多道送粉式激光熔覆过程的温度场进行了有限元分析.在分析过程中,激光热源模型为可移动的高斯热源,该模型适合熔覆层厚度不大的情况.并采用"单元生死法"来模拟激光熔覆... 详细信息

根据激光熔覆的特点,建立了激光熔覆温度场分析的模型,对多道送粉式激光熔覆过程的温度场进行了有限元分析.在分析过程中,激光热源模型为可移动的高斯热源,该模型适合熔覆层厚度不大的情况.并采用"单元生死法"来模拟激光熔覆过程中激光粉末不断被熔覆的过程.结合以上分析过程,我们利用ANSYS有限元分析软件来编写一段相应的APDL命令流,运行命令流后,通过ANSYS后处理器便可查看相应的计算结果.分析结果表明:每一道中各步的中心点温度的峰值基本上相等,并且热循环曲线相似,只是在时间上有延迟.后一道各步中心点的温度峰值比前一道各步的要高,但是这种增值的幅度越来越小.

关键词：激光熔覆温度场有限元法高斯热源模型单元生死法温度峰值

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送粉式激光熔覆温度场的有限元模拟

送粉式激光熔覆温度场的有限元模拟

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作者：高爱兵浙江工业大学

学位级别：硕士

激光熔覆是一种具有良好应用前景的表面处理技术。它是表面改性和快速成形的一种重要方法,引起了越来越多的关注。由于激光熔覆熔池尺寸较小,温度极高,包含了极为复杂的热物理过程和微观组织结构的生成等过程,还涉及潜热作用,快速凝固... 详细信息

激光熔覆是一种具有良好应用前景的表面处理技术。它是表面改性和快速成形的一种重要方法,引起了越来越多的关注。由于激光熔覆熔池尺寸较小,温度极高,包含了极为复杂的热物理过程和微观组织结构的生成等过程,还涉及潜热作用,快速凝固过程等问题,用实验方法来测量熔池中液体的温度分布是非常困难的。因此,采用数值模拟对激光熔覆的温度场进行研究的方法一直受到国内外专家学者的重视。本文研究的主要内容有: 1.在熔覆层厚度相对较薄的情况下,激光热源穿透性的影响可以忽略,采用高斯热源模型来处理多道搭接的熔覆过程是比较合适的。本论文中的熔覆层厚度为1.01 mm,选择高斯热源模型作为激光的热源模型是比较合适的。 2.利用ANSYS中的单元生死法实现了送粉式熔覆过程中的动态送粉过程,在熔覆层单元面上添加了一层SURF152表面热效应单元,并在其上面施加一定大小的热流密度来考虑空气的对流系数。 3.通过模拟计算得到熔覆过程中的温度场分布情况。经分析表明:熔覆层的始端和末端的温度非常高,造成了覆层始端和末端出现局部高温的现象。这种在各道熔覆层的始端和末端出现局部高温的现象,称为端部效应。 4.通常解决端部效应的问题有两种方案:一种是外接材料;另外一种是预留方案。采用相同的工艺条件和几何模型,对熔覆过程进行了对比性的数值模拟。经过两次模拟结果的对比,发现预留方案较好的解决了端部效应所带来的不良影响。 5.通过相应的激光熔覆实验较好的验证了模拟的可靠性。

关键词：激光熔覆温度场 ANSYS 高斯热源模型端部效应

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