高速列车制动盘的温度场、热应力场的数值模拟

以300 km/h高速列车的车轴制动盘为研究对象,利用ANSYS建立循环对称的三维模型,讨论了载荷的施加方式;通过计算得到其各个时刻的温度场,从而得到制动盘温度变化的情况;由温度场继续计算,得到了热应力场.     

粉末冶金闸瓦踏面制动仿真计算方法的对比分析

借助Marc有限元软件,采用热-机耦合方法和非热-机耦合方法2种仿真计算方法分析粉末冶金闸瓦踏而制动过程,从仿真计算原理、模型建立、边界条件的设置以及仿真计算结果4个方面对比分析2种仿真计算方法的特点.分析表明,采用热-机耦合方法可以得出制动距离、制动时间、车轮踏面温度变化轨迹等制动关键参数的仿真计算结果,能够比较全面地反映实际制动工况,其计算结果也与制动试验结果比较接近,但不能对车轮热应力场进行计算;采用非热-机耦合方法,仅能对车轮踏而温度场及其热应力场进行仿真,不能完整地再现整个制动过程.仿真计算方法的选择需要根据实际研究要求确定.     

Study of Temperature Field in Natural Ventilated Atrium

Full-scale experimental measurements and modified k-ε two-equation computational fluid dynamics(CFD) model with buoyancy term are used to investigate temperature field of the single-sided natural ventilated atrium with large openings. Compared with the measured values, the modified k--ε turbulent mode can effectively simulate the low Reynold number airflow in the single-side naturally ventilated atrium. Based on the experiment,the optimum period of utilizing natural ventilation for indoor climate control was determined. And the characteristic of the temperature field was analyzed and classified into two zones:lower linear temperature distribution zone and upper thermal accumulation area where temperature is power function distributed. These can be referenced for design and operation of atrium in north China.     

新疆天山公路道路翻浆温度场的数值模拟分析

温度差异是高原冻土地区公路路基发生翻浆的一个重要因子。通过建立的冻土路基温度场的控制方程,建立计算物理模型和数值模拟计算模型,首先模拟气候因素变化过程,得到不同时期冻土路基温度场分布,温度场随季节的变化反映了路基冻结锋面的迁移,从而分析了关键点的温度差异。提出了将换填部分冻结土与阻断水分迁移路径的抗浆结构相结合的综合防治技术设想,这对进一步研究路基翻浆的治理技术有重要的理论意义.     

考虑非稳态传热的高速汽油机主轴承润滑分析

针对一款高速汽油机主轴承内部润滑与摩擦磨损问题,考虑到轴承承载不均导致的轴瓦与润滑油非稳态传热,基于弹性流体动力润滑(EHD)和轴承动力学理论方法,通过迭代计算,得出该高速汽油机具有代表性的第三主轴承在最大转速(9500 r/min)时轴承内部精确的温度场与热变形,并以此为轴承新的几何轮廓边界条件分析轴承的实际润滑情况.结果表明,与未考虑轴瓦温度场及热变形相比,轴承润滑状态明显恶化,具体表现为轴承最小油膜厚度减小、最大油膜压力增大,且出现较严重的磨损.最后通过发动机台架试验测得轴承的实际工作情况,并与计算结果进行对比,计算结果与实际摩擦磨损情况吻合,验证了所用方法和所得研究结论的正确性.     

混凝土箱梁桥的负温差及其效应分析

运用辐射换热、对流换热等相关理论,对箱梁表面的各种热流进行分析,并将各种热流转换成易于加载的对流换热形式,即采用综合对流换热系数和综合大气温度来反映箱梁表面各种热流,在此基础上应用有限元方法对箱梁温度场进行计算,获得了箱梁在降温作用下箱梁温度场的分布规律,与现有规范中的负温差模式进行对比,为箱梁负温度梯度模式的合理确定提供了可靠依据。最后采用空间有限元程序分析了混凝土箱梁桥在骤然降温作用下的效应,为同类型箱梁桥的设计提供参考。     

盘式制动器摩擦片瞬态温度场分析

建立某SUV汽车盘式制动器摩擦片的有限元模型;考虑了制动压力,摩擦因数,制动盘瞬时角速度等参数;对几种不同工况的制动过程进行仿真计算。结果表明,制动压力增长过程及摩擦因数是影响摩擦片瞬态温度场的关键因素;这也为选择合适的摩擦材料提供了依据。     

水泥稳定碎石基层成型早期内部温度场解析与温缩裂缝控制

通过不同配比集料的比对试验,论证了水稳碎石基层早期温缩开裂的形成原因及其危害性,对水泥含量和水泥品种选择、集料级配等进行了试验分析,并结合试验结果给出了相应的防治措施。结果表明:在水稳混合料设计时,当水泥用量为5%时,混合料最大温缩应变最小;外掺剂掺量在3%时,混合料具有相对较小的最大温缩应变;为降低混合料的温缩应变,应控制细集料的含量,4.75 mm通过量宜在29%~34%之间;水泥稳定碎石混合料在60~-30℃的温缩系数变化规律是相似的,总体是逐渐减小的,在摊铺初期温缩系数最大,在40~5℃期间敏感性最强,至冰点阶段达到最小。应尽可能采用强度高、低水化热、高放热速率的水泥。     

不同沥青混凝土路面结构的大温差温度行为分析

为基于环境因素的大温差地区选择适宜的沥青混凝土路面结构提供理论依据。考虑沥青混合料的感温特性,将路面结构视为层间接触的不连续层状体系,应用ABAQU S的瞬态热分析和热-结构耦合求解技术,对不同基层类型沥青混凝土路面结构在低温大温差作用下的温度场与温度应力响应等温度行为特性进行分析。分析结果表明:采用级配碎石、掺2%水泥的级配碎石以及沥青稳定碎石等柔性基层的沥青混凝土路面结构组合,具有优良的抗环境温度变化作用的性能,是高寒、低温大温差地区值得推荐选用的沥青混凝土路面结构。     

端面铣削铣刀刀片温度场的有限元分析

本文提出了一个简化的端面铣削片二维温度场模型并对之进行了有 限元分析与计算。结果表明,在切削期与非切削期,刀片温度变化剧烈这是产生刀片热疲劳裂纹,从而引起早期破坏的重要原因。