AA6061-T6板材搅拌摩擦焊温度场仿真

基于摩擦产热机制对搅拌摩擦焊接过程瞬态温度场进行了仿真研究,发展了基于线能量的摩擦系数预测-修正方案,给出了平轴肩-圆柱针、凹轴肩-圆柱针、平轴肩-圆台针三种搅拌头的摩擦产热公式.将上述方案和公式通过ABAQUS软件的DFLUX子程序实现,对AA6061-T6铝合金板材搅拌摩擦焊接过程温度场进行仿真.仿真结果显示:基于线能量的摩擦系数预测-修正方案能够有效地反映摩擦系数随温度升高而减小的变化趋势;焊接最高温度随着轴肩凹角的增大而增大,随着搅拌针锥角的增大而减小.     

基于移动热源的盘式制动器三维瞬态温度场仿真分析

以FSAE赛车前轮盘式制动器为研究对象,考虑了移动热源的影响,运用Ansys软件建立了其三维瞬态温度场模型。由此得到了一次紧急制动工况,不同初始车速制动盘的温度场分布以及其上不同位置节点温度的时间历程曲线。     

鼓式制动器循环制动瞬态温度场仿真

依据鼓式制动器结构特点和传热学理论,分析了鼓式制动器生热散热过程,运用有限元软件ANSYS建立某鼓式制动器瞬态温度场仿真模型,得出在重复制动工况下制动鼓的温升过程,分析了瞬态温度场的变化情况。根据国家标准进行热衰退试验,通过修改仿真模型的热边界条件,使仿真温度曲线与试验曲线相吻合,确定了鼓式制动器瞬态温度场分析的边界条件及模拟方法。     

热管对沥青混凝土温变影响的仿真和试验研究

为研究冻土的稳定及路基保护问题,通过建立埋设热管的沥青混凝土光照模型,测试沥青混凝土内部不同深度处温度随光照时间的变化,利用热管在沥青混凝土中的传热降温作用,并通过有限元仿真模拟计算相同时刻相同点位的温度,得到实测温度与仿真温度的关系.结果 表明:埋热管后沥青混凝土内部的温度场呈波浪形分布,仿真计算的内部点温度随时间变化曲线与实测温度曲线接近,内部点位越深,光照时间越短,二者的差值越小.     

定量分析在道路施工交通组织中的应用

基于现状GIS路网,采用TransCAD的OD矩阵反推技术和Vissim交通微观仿真软件,建立了一套道路施工组织方案的定量分析评价方法体系。以无锡市太湖大道快速化改造为例,根据调查流量数据反推得到高峰小时机动车OD矩阵,采用交通分配方法对各方案下的道路流量变化进行预测,分析得到施工影响范围,对交通组织方案进行了量化评估,并提出了推荐方案。     

考虑材料温变特性的三维轮轨接触热分析

为研究材料温变特性对轮轨接触行为和摩擦温升的影响,提出了一种考虑材料温变特性的三维轮轨热力耦合模型,能够考虑纵、横向蠕滑率和自旋的影响,更为真实地模拟轮轨系统的服役状态.首先,研究了热力耦合建模方式对轮轨界面摩擦温升及接触应力的影响;随后,将该模型应用于地铁小半径曲线处车辆-轨道相互作用模拟.结果表明：当轮轨界面温度达到450℃时,轮轨接触应力显著降低,降幅可达20%;考虑热力耦合建模后,轮轨界面的预测温升明显低于不考虑热力耦合建模时的结果,在蠕滑率为0.16时,两者的差异可达51%;地铁车辆在小半径曲线线路上运行时轮轨摩擦温升因过大的蠕滑率与自旋会急剧增大到750℃,应考虑轮轨热力耦合建模以避免过高估计轮轨摩擦温升以及轮轨接触应力.     

测温刀具温度场分布及其动态性能仿真预测

以测温刀具为研究对象,在传热学和金属切削理论基础上,建立了测温刀具温度场数学模型,计算了实际工况下测温刀具前刀面的平均温度.通过将Pro/E生成的测温刀具模型导入Hypermesh进行网格划分、材料属性定义及加载,最后,将建好的有限元模型导入ANSYS中仿真,得到了测温刀具的温度场分布情况,并对刀具上的薄膜热电偶的动态性能进行了仿真预测.研究表明,由前刀面热源引起的温度场分布,温度值最高点恰好位于薄膜热电偶的热接点处;仿真预测结果表明本测温刀具的动态响应时间是毫秒级的.     

筋土界面的摩擦特性试验与界面关系研究

通过直剪和拉拔试验测试了聚酯土工布加筋黄土时的筋土界面摩擦特性,获得了两种条件下土工布与黄土间的界面摩擦强度;通过分析试验获得的剪应力-位移曲线的特点,分别采用幂函数模型和软化模型筋土界面关系进行了分析。研究表明,土工布与黄土间有较好的界面摩擦性能,可以满足规范要求;直剪时的剪应力-位移曲线呈稳态型,拉拔时的剪应力-位移曲线呈软化型,可分别采用幂函数模型和软化模型模拟。     

大体积砼温度应力场仿真分析在ANSYS上的实现

探讨了ANSYS软件模拟混凝土瞬态温度场理论上的可行性,研究了施工期及运行期温度场、温度应力场仿真计算的主要问题及相应的关键技术,基于通用有限元软件ANSYS平台,设计了仿真分析流程图,通过各模块的交互运用,利用参数设计语言(APDL)以及多种内部函数,编制了宏命令以控制ANSYS程序,成功实现了仿真分析过程从建模、求解及后处理的参数化,提高了利用ANSYS软件解决工程实际问题的效率.     

磨削淬火技术的温度场仿真研究

目前对磨削淬火的研究,多采用实验的方法,通过大量的实验来制定合适的工艺参数,但由于磨削加工的复杂性,常使得实验研究带有一定的偶然性和盲目性.文中对影响磨削淬火工艺的关键因素——温度场,利用有限元方法进行了仿真研究,得到了磨削温度场的等温线图和工件各处的温度变化历程,预测了工件表层是否发生马氏体相变及相变层厚度,并进行了实验验证.研究表明,磨削淬火技术可以替代常规表面淬火工艺,利用磨削温度场仿真技术可以减少实验量、节省实验费用.     

中低速磁浮轨道梁温度场时程分析

为掌握磁浮轨道梁在长期外界环境作用下产生的复杂的温度场时变规律,在长沙磁浮运营线的轨道梁内埋设温度传感器,通过1.5 a的现场温度监测,获得测点温度时程曲线,并提出了基于时间序列加法模型求解的方法. 该方法将测点温度分解成均匀温度与波动温度,并利用傅立叶曲线拟合方法研究二者的时程曲线,得到轨道梁温度场时变规律. 研究结果表明:均匀温度与当地气候变化相关,各测点均温基本相同,结构温度时变趋势可用中位值为20.41 ℃、变化幅值为12.61 ℃、初相位为20 d、周期为365 d的余弦函数表示长沙磁浮轨道梁均温时程曲线;波动温度与日照作用相关,以日为周期在0线上下波动,可用两个正弦函数分段拟合升降温时程曲线.      

高寒地区沥青路面温度行为数值分析

为研究高寒地区沥青路面结构温度行为,以ABAQUS软件为计算平台,结合正交试验方法及滞后衰减气温模型,进行了气象参数对沥青路面温度场影响及其参数敏感性分析,讨论了结构类型、结构层厚度及层间状态等因素对路面温度场及温度应力分布状况的影响,预测了沥青面层不同深度温度日变化值。研究表明:日太阳辐射总量和日平均风速对路面温度具有显著影响,但其显著性与路面结构类型无关;结构层温度场低温时段差别较小,高温时段差别较大;低温下结构层最大温度拉压应力是高温下的5~8倍;级配碎石基层具有良好的温度变化适应性,是高寒地区首选的基层材料类型;采用滞后衰减气温模型进行高寒地区沥青面层温度预测,高温时精度较高,低温时精度较低,该模型的适用性有待进一步完善。     

高桥墩温度场试验及有限元仿真分析

通过监控某大桥高桥墩施工过程中不同位置的温度,得到了混凝土浇注初期、浇注完成及模板拆除后桥墩内部各测点的温度变化规律,利用ANSYS对试验高墩进行有限元仿真分析,得出混凝土水化热的温度应力云图和温度应力变化曲线,进一步分析了桥墩外表面和中心的温度应力变化规律。通过研究高桥墩在施工阶段水化热温度场的变化规律,为制定预防高桥墩混凝土表面开裂的措施提供依据。     

连续刚构桥0号块水化热温度场分析

以水口大桥为例,根据实测外界环境温度、浇筑初始温度等条件,按照瞬态热传导方程,运用有限元分析软件ANSYS对该桥0号块水化热温度场进行分析,并将仿真结果与实测数据比较,两者吻合较好。结果表明:混凝土浇筑时的初始温度与瞬态温度场呈线性关系,水化热系数同时影响温度峰值及其出现时间,外界大气温度对后期温度场影响较大。     

抑制轮轨摩擦自激振动的扣件结构多参数拟合研究

为研究扣件结构参数对轮轨摩擦自激振动的影响,基于轮轨摩擦耦合自激振动的观点建立了小半径曲线轨道整体道床支承的轮轨系统有限元模型;通过现场测试和数值仿真验证了轮轨摩擦自激振动模型,进而基于该模型研究了扣件结构中各参数对轮轨摩擦自激振动的影响;综合考虑多因素之间的相互影响,采用最小二乘法得到了预测轮轨摩擦自激振动发生可能性...     

轮轨摩擦耦合热弹性有限元分析模型

基于伽辽金变分原理,利用有限元方法,建立了轮轨摩擦耦合热弹性有限元分析模型,分析了轮轨摩擦热与钢轨接触区热膨胀位移、摩擦温度、应变和应力的关系。模型中温度场和位移场由耦合方程同时求解,但没有考虑惯性项和材料阻尼的影响。分析结果表明:耦合求解的温度场和位移场与非耦合求解的温度场和位移场的计算结果一致,钢轨表面各点滑动位移的方向与车轮滑动方向一致,垂向位移方向先负后正;钢轨表面各节点进入接触区后,温度快速上升,但高温持续时间短;在滑动方向上,钢轨接触点先受压应变后受拉应变作用,垂向受拉应变作用,滑动方向压应力明显高于垂向压应力,钢轨接触斑前后节点滑动方向应变符号相反;垂向高正应变区主要集中分布在接触斑后半轴上,最大剪应变与剪应力区在接触表层以下。     

交叉孔电化学去除毛刺电场仿真分析

电化学加工受电场、流场、温度场等多个物理场相互作用的复杂反应过程.通过计算机仿真软件建立不同电极形状、加工电压和绝缘层位置下电化学加工过程中的电场模型,通过对电场模型的求解得到电化学加工过程中工件加工面的型面变化曲线.仿真结果表明对电极的处理以及降低绝缘层位置能够有效提高表面加工质量,并且得出加工电压与时间曲线图,从而得到优化设计方案和实验参数.     

预应力混凝土连续刚构桥温度观测与分析

基于东莞市一座大跨径桥涵预应力混凝土箱梁半年的连续温度场观测结果,分析了在太阳辐射下春、夏季的混凝土箱梁各个截面的温度场随时间变化的规律,利用数理统计方法,拟合了截面升温模式和降温模式的温度梯度,并分析了各国规范截面沿梁高的温度梯度模式,得出了适合广东地区的温度梯度模式．最后,借助大型有限元软件ANSYS对3#截面进行了温度场模拟分析,并将计算温度与实测温度进行了比较．分析结果显示,有限元模型可以精确地仿真实际混凝土温度场．     

复合碾压混凝土路面温度应力分析

采用ANSYS有限元分析软件,建立了弹性地基上由碾压混凝土面层和水泥稳定碎石基层双层板三维路面结构模型;分析了复合碾压混凝土路面在温度曲线分布情况下的温度翘曲应力,包括曲线温度场,不同时刻,层间接触状态,碾压混凝土面层厚度、温度膨胀系数、模量和板平面尺寸等影响因素。分析结果表明:曲线温度场下的温度应力明显低于折线性温度场下的温度应力;随着板厚的增加,出现最大温度应力的时间推迟;层间接触状态对温度应力的影响不显著;面层厚度、温度膨胀系数及模量对温度应力的影响较显著。     

脱硫喷枪温度场动态仿真

针对武钢铁水脱硫喷枪的应用环境及对结构的使用要求，应用大型有限元仿真分析软件Ansys，在实际工作工况下，对喷枪的瞬态温度场进行非线性动态仿真分析，取得受非线性热载荷影响的喷枪在一次或多次工作循环条件下温度场的动态分布．总结出喷枪重点部位结构温度随时间变化的一般规律．