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电磁搅拌法制备半固态浆料过程电磁场、流场和温度场的数值模拟 被引量：46
1
作者 陈兴润 张志峰 +1 位作者 徐骏 石力开 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期937-945,共9页
建立了铝合金半固态浆料电磁搅拌过程宏观传输物理量耦合的数学模型,采用有限元和有限差分相结合的方法实现电磁搅拌条件下电磁场、流场和温度场的耦合模拟分析,研究电磁搅拌工艺参数对流场和温度场的影响规律,并进行实验验证。结果表明... 建立了铝合金半固态浆料电磁搅拌过程宏观传输物理量耦合的数学模型,采用有限元和有限差分相结合的方法实现电磁搅拌条件下电磁场、流场和温度场的耦合模拟分析,研究电磁搅拌工艺参数对流场和温度场的影响规律,并进行实验验证。结果表明:水平旋转的电磁力场在铝合金熔体内均匀分布,其方向与交变电磁场的旋转方向一致,大小则因集肤效应从边部到中心递减;熔体内速度场分布与电磁力相似,但随着搅拌时间的延长,熔体温度降低,速度不断降低;电磁搅拌条件下熔体凝固速度加快,熔体心部和边部的温度梯度变小;搅拌电流强度和频率对电磁场、速度场和温度场分布的影响非常明显。 展开更多
关键词 电磁搅拌 半固态浆料 电磁场 流场 温度场 数值模拟
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电渣重熔过程流场和温度场的数值模拟 被引量：4
2
作者 韩丽辉 于春梅 曲明磊 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2018年第1期47-53,共7页
使用有限元分析软件ANSYS计算电渣重熔外部磁场,将外部磁场数据通过C语言编写的数据转换程序导入流体计算软件FLUENT中,应用MHD模型求解磁流体运动产生的附加磁场传输方程,并将电磁场产生的洛伦兹力和焦耳热作为源项分别加到动量方程和... 使用有限元分析软件ANSYS计算电渣重熔外部磁场,将外部磁场数据通过C语言编写的数据转换程序导入流体计算软件FLUENT中,应用MHD模型求解磁流体运动产生的附加磁场传输方程,并将电磁场产生的洛伦兹力和焦耳热作为源项分别加到动量方程和能量方程中,从而建立电渣重熔三维流动、传热数学模型。计算结果表明:由于磁流体运动引起的附加磁场很小,可以忽略不计;渣池内流动主要受洛伦兹力的影响,热浮升力只对近壁面处流动产生影响;电磁场产生的焦耳热在渣域远远大于金属域,渣池大量的焦耳热足以熔化自耗电极,形成稳定的金属熔滴不断滴落;非稳态计算在1 840 s之后在温度场接近稳定,金属熔池形成稳定的凝固边界。 展开更多
关键词 电渣重熔 流场 温度场 数值模拟 电磁场
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宽板坯连铸结晶器流场和温度场的数值模拟
3
作者 沈巧珍 仇东丽 +1 位作者 彭琦 阳方 《武汉科技大学学报》 CAS 2008年第5期506-509,共4页
利用商业软件PHOENICS建立了三维有限差分模型,计算了板坯连铸结晶器内的流场和温度场,分析在新水口条件下插入深度、水口出口角度对结晶器内流场和温度场的影响,在此基础上提出了合理的浸入式水口结构尺寸和浇铸工艺参数,其结果可为板... 利用商业软件PHOENICS建立了三维有限差分模型,计算了板坯连铸结晶器内的流场和温度场,分析在新水口条件下插入深度、水口出口角度对结晶器内流场和温度场的影响,在此基础上提出了合理的浸入式水口结构尺寸和浇铸工艺参数,其结果可为板坯水口结构和工艺参数的优化提供理论依据。 展开更多
关键词 板坯连铸 结晶器 流场 温度场 数值模拟
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辊道窑烧成带含坯体流场和温度场的数值模拟 被引量：3
4
作者 李杰 朱永红 +1 位作者 罗添 吴志豪 《中国陶瓷》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期45-50,共6页
国内、外研究者在利用计算流体动力学软件模拟陶瓷工业中辊道窑等连续式窑炉的流场和温度场时,面临处理移动坯体气固耦合传热问题的困难,迄今罕有好的解决方法。论文研究出一种经验证有效的方法,即将瓷坯区域当做流体处理,并将瓷坯外壁... 国内、外研究者在利用计算流体动力学软件模拟陶瓷工业中辊道窑等连续式窑炉的流场和温度场时,面临处理移动坯体气固耦合传热问题的困难,迄今罕有好的解决方法。论文研究出一种经验证有效的方法,即将瓷坯区域当做流体处理,并将瓷坯外壁设置为耦合壁面。采用该方法,利用FLUENT软件模拟了某辊道窑烧成带含坯体在内的流场和温度场,根据模拟结果得出结论:研究区域坯体表面热流密度的平均值为1248 W/m^(2),综合换热系数的平均值为97.5 W/(m^(2)·K),烟气在窑内流动的机械能损失为0.27 Pa/m;挡板上、下移动时将改变挡板前后区域瓷坯的温升速率。 展开更多
关键词 辊道窑烧成带 含坯三维流场和温度场 数值模拟 特性研究 FLUENT软件
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孪生诱发塑性钢搅拌摩擦焊接温度场及塑性流场数值模拟
5
作者 薛凯芮 乔柯 +3 位作者 张婷 刘强 王文 王快社 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第3期179-185,共7页
采用DEFORM-3D软件模拟了Fe-18.2Mn-0.52C孪生诱发塑性(Twinning-Induced Plasticity, TWIP)钢搅拌摩擦焊接(Friction Stir Welding, FSW)过程,建立了摩擦因数与温度之间的函数关系式,研究了FSW过程中温度场和塑性流场的分布特征及演变... 采用DEFORM-3D软件模拟了Fe-18.2Mn-0.52C孪生诱发塑性(Twinning-Induced Plasticity, TWIP)钢搅拌摩擦焊接(Friction Stir Welding, FSW)过程,建立了摩擦因数与温度之间的函数关系式,研究了FSW过程中温度场和塑性流场的分布特征及演变规律。结果表明,所建立的数值模型能够准确模拟TWIP钢FSW过程中的温度场分布,实验与模拟峰值温度的平均误差为2.20%。FSW过程中温度场分布不均匀,沿工件厚度方向焊接温度逐渐降低。随着焊接时间增加,温度场范围扩大,焊缝温度升高,最高温度为857℃。材料在后退侧(Retreating Side, RS)的流动速度和区域均大于前进侧(Advancing Side, AS),且从RS流向搅拌头后端的材料与AS的材料相遇并堆积在AS。 展开更多
关键词 搅拌摩擦焊接 孪生诱发塑性钢 数值模拟 温度场 塑性流场
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热压板温度场数值模拟分析及结构参数优化
6
作者 花军 杨舒 《林产工业》 北大核心 2025年第3期44-51,共8页
以净化板热压机热压板为研究对象,以优化净化板热压机工作性能,提高其热压板表面温度均匀性为研究目的,分析了热压板的传热过程,确定了热压板温度场数值模拟分析所需的对流换热系数。通过对热稳态的热压板进行表面温度测试及数值模拟分... 以净化板热压机热压板为研究对象,以优化净化板热压机工作性能,提高其热压板表面温度均匀性为研究目的,分析了热压板的传热过程,确定了热压板温度场数值模拟分析所需的对流换热系数。通过对热稳态的热压板进行表面温度测试及数值模拟分析,对比验证了热压板温度场数值模拟方法的可行性。基于三维建模及有限元分析软件联合仿真,对结构简化的热压板进行参数化建模及响应面优化,以热压板孔道间距L_(1)和L_(2)、孔道直径D、边部距离BL、循环回路间距XL为设计变量,热压板表面最低温度为优化目标,获得优化参数:L_(1)=30 mm、L_(2)=50 mm、D=8 mm、BL=60 mm、XL=70 mm,热压板表面最低温度为97.21℃,板面温差为2.79℃,可满足将热压板表面温差控制在3℃内的行业标准要求,较优化前的热压板表面温差降低了36.4%,热压板表面温度均匀性得到了有效提升。 展开更多
关键词 热压板 温度场数值模拟 温度均匀性 参数化建模 响应面优化
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双层客车中层客室温度场数值模拟及优化
7
作者 周智 张继业 李田 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第2期274-279,共6页
为分析双层客车中层客室温度场的分布特性,建立了双层客车温度场数值计算模型。根据数值计算结果,发现在冬季环境情况下,中层客室底部区域温度较低,经分析是由于上送上回的气流组织方式引起的。于是提出了两种优化方案:方案一是增设支风... 为分析双层客车中层客室温度场的分布特性,建立了双层客车温度场数值计算模型。根据数值计算结果,发现在冬季环境情况下,中层客室底部区域温度较低,经分析是由于上送上回的气流组织方式引起的。于是提出了两种优化方案:方案一是增设支风道,从而将主风道的部分风量引入客室底部区域;方案二是在方案一的基础上再在侧窗夹层增设导流板。将两种优化方案与原始方案的结果进行对比,结果表明:方案一对客室底部区域温度有一定改善作用,但仍有部分区域未达标准,方案二的优化效果比方案一更佳,中层客室主要区域温度场基本能满足相关标准。 展开更多
关键词 双层客车 温度场 数值模拟 优化
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316L不锈钢选区激光熔化工艺参数对成形温度场影响的数值模拟研究
8
作者 张恒 余小鲁 《精密成形工程》 北大核心 2025年第8期150-160,共11页
目的解决传统依靠经验获取316L不锈钢选区激光熔化制件最优打印参数耗时久、成本高、精确度低的问题。方法运用有限元分析方法,构建包含传热方程、边界条件、相变潜热处理等要素的模型,对不同工艺参数下316L不锈钢选区激光熔化过程中的... 目的解决传统依靠经验获取316L不锈钢选区激光熔化制件最优打印参数耗时久、成本高、精确度低的问题。方法运用有限元分析方法,构建包含传热方程、边界条件、相变潜热处理等要素的模型,对不同工艺参数下316L不锈钢选区激光熔化过程中的温度场展开研究。研究涵盖单层单道、单层多道及单道多层粉床模型,深入分析激光功率、扫描速度和扫描间距对熔池温度的影响。结果当激光功率过高或扫描速度较低时,熔池最高温度超过材料沸点,冷却速率绝对值随激光功率和扫描速度的升高而增加。熔池预热范围随激光扫描的进行而扩大,当扫描间距为100μm时较理想。层数的增加使最高温度上升。模拟结果显示,激光功率200 W、扫描速度900 mm/s是选区激光熔化30μm层厚316L不锈钢的最优参数组合,与企业现行打印参数基本保持一致。结论通过有限元分析明晰了工艺参数对316L不锈钢选区激光熔化成形温度场的影响规律,模拟结果与企业实际参数相近,验证了模型的有效性和研究方法的可行性,实现了研究目标,为打印参数优化提供了理论支撑。 展开更多
关键词 316L不锈钢 选择性激光熔化 工艺参数 数值模拟 温度场
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TiNbZr难熔中熵合金激光熔覆过程温度场和流场模拟
9
作者 陈育钒 刘晋 +3 位作者 刘艳 胡登文 杨川 王雷 《表面技术》 北大核心 2025年第9期138-151,共14页
目的激光熔覆可以通过精确控制熔池中能量的分布和熔池的流动,改善涂层的凝固特性和成分分布。基于其快速熔化凝固过程的复杂性,难以实时监测熔池的熔凝行为,数值模拟成为研究熔池演化的重要工具。方法结合数值模拟与实验验证,建立考虑... 目的激光熔覆可以通过精确控制熔池中能量的分布和熔池的流动,改善涂层的凝固特性和成分分布。基于其快速熔化凝固过程的复杂性,难以实时监测熔池的熔凝行为,数值模拟成为研究熔池演化的重要工具。方法结合数值模拟与实验验证,建立考虑熔池传热、流体动力学和自由表面的激光熔覆三维有限元模型,模拟在TC4上熔覆TiNbZr难熔中熵合金的过程。结果通过模型和实验对比发现,成形参数平均偏差为5.15%,最大偏差为8.88%。研究了激光热源、对流换热、辐射散热和基体热传导对熔池温度场和熔池轮廓的影响,表明基体中热传导是主要的热损失方式。进一步分析熔池凝固界面可知,从熔池底部到顶部,形态参数(G/R)逐渐减小,而冷却速率(G×R)逐渐增大,验证了凝固组织从平面晶向柱状晶,最后到等轴晶的变化情况,且尺寸逐渐减小。结合涂层各位置元素分析的物理实验结果可知,马兰戈尼对流导致熔池两侧及底部存在拐点,阻碍了元素的混合,基体中V元素在熔池中心偏聚,粉末中的Zr元素在熔池上边缘偏聚,发生宏观偏聚。结论基于数值模拟和物理实验,对温度场和速度场进行了定量评估,激光熔池中的热传导对涂层的凝固形貌具有显著影响。平顶光束激光源的独特能量分布影响了熔池内的质量传输,进一步对涂层的成分分布产生了影响,这种定量评估有利于精确控制熔池中的能量分布和流体流动,以预测并改善涂层的凝固特性和成分分布。 展开更多
关键词 激光熔覆 数值模拟 激光熔池 温度场 流场模拟
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轴面单道多层激光熔覆316L不锈钢温度场与应力场数值模拟研究
10
作者 张万顺 唐清春 +2 位作者 潘文俊 马泽星 胡甜 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第6期43-50,共8页
为了探究在轴面上激光增材制造熔覆层残余应力分布,减小残余应力对工件性能的影响,通过数值模拟方法,探讨基于轴面的单道多层激光熔覆316L不锈钢过程中的温度场和应力场分布规律。首先,以某空心圆柱为基底,利用有限元分析软件建立了激... 为了探究在轴面上激光增材制造熔覆层残余应力分布,减小残余应力对工件性能的影响,通过数值模拟方法,探讨基于轴面的单道多层激光熔覆316L不锈钢过程中的温度场和应力场分布规律。首先,以某空心圆柱为基底,利用有限元分析软件建立了激光熔覆的三维数值模型。其次,通过模拟计算,分析了激光功率和扫描速度等工艺参数对温度场分布的影响,并研究了熔覆过程中热应力的产生和演变规律。结果表明,扫描速度对工件最高温度的影响要比激光功率大,并且选取较低的激光功率或较高的扫描速度可以有效减小残余应力。随着扫描层数的增加,外层的温度梯度会越来越大,从而形成更大的残余应力。在激光功率800 W、扫描速度15 mm/s时,工件的残余应力和变形量最小。为优化激光熔覆工艺参数、提高熔覆层性能提供了理论指导,并为进一步的实验研究奠定了基础。 展开更多
关键词 激光增材制造 316L不锈钢 曲面基地 温度场 残余应力与变形 数值模拟
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氧弹内热量传递过程中温度场的数值模拟
11
作者 胡彪 罗红 +2 位作者 李超 陈岳飞 陈旭伟 《中国测试》 北大核心 2025年第4期54-65,共12页
氧弹内热量传递过程中温度场变化对优化氧弹结构和提升热量计整体测量精度极为重要。而因氧弹结构的限制,目前无直接测量氧弹内部温度场的方法。该文基于真空绝热式热量计的氧弹结构,采用ANSYS2022R1 FLUENT构建物理模型,提出数学模型,... 氧弹内热量传递过程中温度场变化对优化氧弹结构和提升热量计整体测量精度极为重要。而因氧弹结构的限制,目前无直接测量氧弹内部温度场的方法。该文基于真空绝热式热量计的氧弹结构,采用ANSYS2022R1 FLUENT构建物理模型,提出数学模型,优化网格划分,规范边界条件定义,设置5个温度监测点,将燃烧热值等效为体积热源,采用热阻分析法定量分析不同监测点与热源之间的热传递过程。比较分析相同结构不同材料(不锈钢316、铝镁合金5052、纯铜)、相同材料不同壁厚、相同容积不同内径等条件下温度场变化情况。经数值模拟后得出,氧弹的材料为铝镁合金5052、壁厚为3.5 mm、内半径为30 mm更符合真空绝热式热量计的需求。 展开更多
关键词 氧弹 热量计 燃烧热 热阻分析 温度场 数值模拟
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风向对路堑周围风沙流场影响的数值模拟
12
作者 石龙 王玉竹 +1 位作者 韩峰 薛春晓 《铁道学报》 北大核心 2025年第1期131-137,共7页
为认识风沙环境下风向对路堑沙害的影响,利用计算流体力学中的欧拉双流体非稳态模型,分析不同风向角(风向与路堑走向的夹角)场景下风沙流对路堑的响应规律,并研究其响应机理。数值模拟结果与现场监测结果相吻合,但由于数值模型中存在阻... 为认识风沙环境下风向对路堑沙害的影响,利用计算流体力学中的欧拉双流体非稳态模型,分析不同风向角(风向与路堑走向的夹角)场景下风沙流对路堑的响应规律,并研究其响应机理。数值模拟结果与现场监测结果相吻合,但由于数值模型中存在阻塞效应致使前者略微高估了路堑周围的风速。路堑内部沉沙区面积、路堑对气流的扰动能力和路堑内部的积沙量与风向角呈正相关。风向角β≤30°,路堑内部未观察到循环泡,风向角β>30°,路堑内部可观察到明显的循环泡,且随着风向角的增大其面积呈递增趋势。本质上,风向角的减小相当于减缓路堑边坡坡率,进而减少其内部的积沙量。路堑内部沙害程度与风向角呈正相关,为减轻风积沙对线路的危害,路堑应以小风向角穿越风沙地区,有条件时风向角宜控制在30°以内。 展开更多
关键词 路堑 风沙流场 风向 现场测试 数值模拟
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热泵涡旋压缩机内流场数值模拟及变工况特性研究
13
作者 彭斌 赵亚珑 《热力发电》 北大核心 2025年第2期97-108,共12页
涡旋压缩机作为空气源热泵的关键部件,其热力学性能对热泵系统有着重要的影响。建立了涡旋压缩机三维瞬态仿真模型,通过实验验证了模型的准确性;基于计算流体力学方法,探究了切向泄漏流影响下涡旋压缩机内部流场非均匀分布流动特性;探... 涡旋压缩机作为空气源热泵的关键部件,其热力学性能对热泵系统有着重要的影响。建立了涡旋压缩机三维瞬态仿真模型,通过实验验证了模型的准确性;基于计算流体力学方法,探究了切向泄漏流影响下涡旋压缩机内部流场非均匀分布流动特性;探讨不同工况参数对涡旋压缩机热力学性能的影响;采用敏感性分析法,讨论涡旋压缩机热力学性能对于不同工况参数的敏感性。结果表明:随着压比的增大,等熵效率先增大后减小,制热量降低,时均排气温度最大增幅为11.26K;吸气温度增至311.65K时,等熵效率增长了16.72百分点;转速的增大会弱化回流现象并降低排气温度,当转速升至4 500 r/min时,容积效率和等熵效率分别增至为86.61%和46.86%。 展开更多
关键词 空气源热泵 涡旋压缩机 数值模拟 流场特性 变工况
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冷金属过渡电弧增材制造5183铝合金温度场的数值模拟 被引量：2
14
作者 贾剑平 李田雨 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期106-111,共6页
利用有限元分析软件ABAQUS使用生死单元法建立冷金属过渡(CMT)电弧增材制造单道10层5183铝合金模型,模拟分析了增材制造过程中温度场的分布和变化规律,并进行试验验证;采用该模拟方法研究了增材制造路径(单向和交叉路径)、层间冷却时间(... 利用有限元分析软件ABAQUS使用生死单元法建立冷金属过渡(CMT)电弧增材制造单道10层5183铝合金模型,模拟分析了增材制造过程中温度场的分布和变化规律,并进行试验验证;采用该模拟方法研究了增材制造路径(单向和交叉路径)、层间冷却时间(20,40,60 s)和焊接速度(400,450,500 mm·min^(-1))对温度场的影响。结果表明:模拟得到在CMT电弧增材制造过程中基板某点的热循环曲线的变化趋势与试验结果基本一致,且峰值温度和波谷温度与试验结果的相对误差均不大于8.93%,验证了模型的准确性。随着堆焊层数的增加,熔池峰值温度升高,熔池区域变大;单向路径增材制造会在试样收弧端产生较严重的热积累,而交叉路径可以减弱热积累效应;层间冷却时间越长,焊道中点的峰值温度越低,且降低幅度随冷却时间的延长而逐渐减弱;焊道的峰值温度和波谷温度随焊接速度的增加而降低。 展开更多
关键词 电弧增材制造 冷金属过渡 数值模拟 温度场
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基于LS-DYNA的火箭发动机喷管流场数值模拟与验证
15
作者 王亿明 周柯江 +2 位作者 张东东 范书立 李京杰 《计算力学学报》 北大核心 2025年第2期285-291,共7页
为了探究火箭发动机喷管的流场特性以及速度变化趋势,采用了LS-DYNA软件中CE/SE求解器,验证了来自于NPARC验证与确认算例库中的超声速轴对称喷管(收缩-扩张型喷管)的相关参数。本文试验媒介为空气,在喷管马赫数为2.22完全膨胀的情况下,... 为了探究火箭发动机喷管的流场特性以及速度变化趋势,采用了LS-DYNA软件中CE/SE求解器,验证了来自于NPARC验证与确认算例库中的超声速轴对称喷管(收缩-扩张型喷管)的相关参数。本文试验媒介为空气,在喷管马赫数为2.22完全膨胀的情况下,对喷管中心线速度和中心线上各点处的截面速度进行了数值模拟,并将模拟结果与试验结果对比。结果表明,CE/SE方法能够较好地预测喷管内的流动分布和关键参数,其计算结果和速度变化趋势与试验数据高度吻合,且与实验数据相差10%以内,有效验证了该方法计算火箭发动机喷管流场的可行性,未来可以进一步深入探索和优化该方法。 展开更多
关键词 火箭发动机 喷管流场 数值模拟验证 LS-DYNA软件 CE/SE方法
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受火预应力混凝土箱梁桥温度场数值模拟分析
16
作者 刘旭政 余晨曦 +3 位作者 饶文真 刘嘉奕 郑尚敏 吴刚 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期1377-1385,共9页
火灾下桥梁内部温度场随着时间与空间的变化规律是研究火灾作用下桥梁结构安全及抗火性能研究的基础。以一座实际受火预应力箱梁桥为例,采用火灾动力学软件FDS重构桥梁火灾场景,研究火灾作用下预应力箱梁表面温度分布规律。通过有限元软... 火灾下桥梁内部温度场随着时间与空间的变化规律是研究火灾作用下桥梁结构安全及抗火性能研究的基础。以一座实际受火预应力箱梁桥为例,采用火灾动力学软件FDS重构桥梁火灾场景,研究火灾作用下预应力箱梁表面温度分布规律。通过有限元软件ANSYS计算分析箱梁内部温度场,并将火灾后现场检测结果与模型计算结果进行对比分析。研究结果表明:(1)火灾作用下混凝土结构表面温度逐渐升高,高温区域集中在火源正上方的底板区域及底板边缘与腹板相交位置处,最高温度约为750℃;(2)随着火灾时间的不断增加,箱梁构件内部温度不断升高,构件温度梯度增大,底板表面最高温度为754℃,距表面20 cm深度处温度为28℃;(3)采用二次曲线拟合得出了受火箱梁距表面深度与计算温度的关系曲线,并与规范建议值进行了对比。二者温度变化趋势较为一致。但是由于温升曲线及构件尺寸的不同,其内部温度计算值与规范建议值存在一些差异;(4)现场火灾影响区域与FDS模拟箱梁底面温度场所显示的高温区域基本一致,火源上方箱梁底板、腹板位置为主要损伤区域。内部温度场的数值分析结果与现场检测推定结果基本吻合,说明采用ANSYS计算构件内部温度场具有较好的准确度。 展开更多
关键词 桥梁工程 火灾 数值模拟 FDS ANSYS 温度场
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高强铝合金激光-电弧复合焊温度场与流场研究
17
作者 李荣昊 路永新 +3 位作者 王大锋 王世清 申志康 强伟 《航空制造技术》 北大核心 2025年第13期77-83,共7页
本文以4 mm厚A7N01铝合金板材为研究对象,基于A7N01铝合金激光-电弧复合焊接参数进行模拟仿真。采用Fluent软件进行了数值模拟,并针对不同焊接参数下的熔池温度场分布与流动性进行分析,研究了激光功率和焊接速度对激光-电弧复合焊的影... 本文以4 mm厚A7N01铝合金板材为研究对象,基于A7N01铝合金激光-电弧复合焊接参数进行模拟仿真。采用Fluent软件进行了数值模拟,并针对不同焊接参数下的熔池温度场分布与流动性进行分析,研究了激光功率和焊接速度对激光-电弧复合焊的影响规律。结果表明,随着激光功率的增加,熔池的深度显著增加。同时,由于熔池内部的流体流动速度加快,进而导致熔池的不稳定性增大。较大的焊接速度虽然可以在较短时间内使熔池达到稳定状态,但也伴随着更快的温度变化速率,容易产生冷却不均和裂纹的风险。相反,较低的焊接速度增加了热输入,使得熔池的温度梯度更大,有助于形成更大的熔池和更深的熔深,但过多的热输入也可能引发一系列焊接缺陷问题。 展开更多
关键词 激光-电弧复合焊 A7N01铝合金 数值模拟 温度场 流场
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无后坐炮发射迫弹的流场数值模拟分析
18
作者 王腾 李强 +3 位作者 蔺子豪 卫连升 李响 左军成 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2025年第2期97-102,共6页
为研究以无后坐炮发射形式发射迫弹时炮口和喷管处的流场分布,运用Fluent流体计算软件,对发射迫弹过程的流场进行了数值模拟。通过三维建模软件UG建立2D平面轴对称流动数学模型,采用计算软件编程,将数值模拟与Fluent相结合,实现流场数... 为研究以无后坐炮发射形式发射迫弹时炮口和喷管处的流场分布,运用Fluent流体计算软件,对发射迫弹过程的流场进行了数值模拟。通过三维建模软件UG建立2D平面轴对称流动数学模型,采用计算软件编程,将数值模拟与Fluent相结合,实现流场数值模拟。仿真得到了从迫弹起动至迫弹出炮口这一段时间内的流场分布情况。根据仿真结果对喷管附近的压力分布与气流速度进行分析,得到附近区域内的峰值分布情况。结果表明:随着弹丸从膛底运动到炮口后,炮口和尾喷管处的气流速度和压力先增大后逐渐减小,得到了尾喷管处的危险区域,为无后坐炮的喷管设计与优化、喷管处的安全区域提供了一定的理论依据。 展开更多
关键词 无后坐炮 迫弹 流场 数值模拟 喷管
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激光熔化沉积30CrNi2MoVA温度场数值模拟研究 被引量：2
19
作者 丁鑫钰 李伟 +3 位作者 张煜杭 陈龙庆 王宗平 殷鸣 《制造技术与机床》 北大核心 2024年第1期19-25,共7页
30CrNi2MoVA钢被广泛用于军工炮管制备,由于工作环境恶劣,其零件表面易出现磨损、裂纹等损伤,常采用激光熔化沉积技术(laser melting deposition,LMD)完成表面修复工作。LMD过程中的热行为决定了材料组织演变从而影响零件的表面质量及... 30CrNi2MoVA钢被广泛用于军工炮管制备,由于工作环境恶劣,其零件表面易出现磨损、裂纹等损伤,常采用激光熔化沉积技术(laser melting deposition,LMD)完成表面修复工作。LMD过程中的热行为决定了材料组织演变从而影响零件的表面质量及力学性能。基于ABAQUS搭建LMD过程30CrNi2MoVA钢的温度场有限元模型。研究LMD过程中温度场的分布以及加工工艺参数对温度场的影响,分析了薄壁件沉积过程中的热历史及传热特征,并设计了相关实验验证模型的适用性。结果表明:LMD温度场沿扫描方向呈对称分布,激光功率每增大100 W,熔池最高温度增加约40℃,扫描速度则相反。随着沉积层数上升,热积累效应增大,熔池峰值温度升高,冷却速度降低。 展开更多
关键词 激光熔化沉积 30CrNi2MoVA钢 数值模拟 温度场
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振荡流作用下圆柱体周围时均流场数值模拟研究
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作者 杨延锋 刘朝林 +1 位作者 杨洋 辛凤 《船舶力学》 北大核心 2025年第5期742-754,共13页
为研究圆柱体在周期性振荡流作用下的时均流场特征,通过数值求解N–S方程组得到圆柱体周围的时变流场,进而对速度场进行时间平均获得时均流场。对雷诺数Re<200,给定Stokes数β=20下不同K_(C)数的时均流场进行对比分析。研究发现:当K_... 为研究圆柱体在周期性振荡流作用下的时均流场特征,通过数值求解N–S方程组得到圆柱体周围的时变流场,进而对速度场进行时间平均获得时均流场。对雷诺数Re<200,给定Stokes数β=20下不同K_(C)数的时均流场进行对比分析。研究发现:当K_(C)<7(Re<140)时,振荡流涡量源始终附着在圆柱体壁面,并沿振荡流作用方向逐渐拉伸,对应的时均流场由4个尺度较小且具有强稳定流动的内部旋涡结构和4个尺度较大且流动较弱的外部旋涡组成,流动结构呈轴对称分布;当K_(C)>7(140<Re<200)时,圆柱体周围涡量分布的对称性被破坏,并出现了斜向涡街和耗散行为,对应的时均流场结构发生严重畸变,其流场结构与圆柱体周围的涡脱落模式密切相关;时均流场强度随K_(C)数的增大呈指数形式增强;对于双圆柱管,不同排列方式及管间距比下的时均流场呈现出丰富的流场特征,管间隙流强度随间距比的减小而增大。 展开更多
关键词 振荡流 数值模拟 时均流场 旋涡
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