材料加工過程的數(shù)值模擬之溫度場數(shù)值模擬(已修改)
2025-01-08 21:04 本頁面
【正文】 材料加工過程的數(shù)值模擬第二章：溫度場數(shù)值模擬魏艷紅教學(xué)目的? 掌握基本的傳熱知識? 了解熱加工過程模擬的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢? 了解傳熱問題的數(shù)值計算方法? 掌握實際熱加工過程溫度場數(shù)值模擬的基本步驟先修課程? 傳熱學(xué)? 高等數(shù)學(xué)? 線性代數(shù)? 數(shù)值分析? 熱加工基本理論? 材料基礎(chǔ)知識參考書目? 鑄件凝固過程數(shù)值模擬，陳海清等，重慶大學(xué)出版社， 1991（ TG21C42）? 焊接熱過程數(shù)值分析，武傳松，哈工大出版社， 1990（ TG402N74）? 計算機在鑄造中的應(yīng)用，程軍，機械工業(yè)出版社， 1993（ TG248C73）? 計算傳熱學(xué)，郭寬良，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社， 1988（ TK12443G91）? 焊接熱效應(yīng)， [德 ]，機械工業(yè)出版社， 199721 熱加工過程模擬的研究現(xiàn)狀熱加工過程模擬的意義? 材料熱加工– 鑄造：液態(tài)流動充型、凝固結(jié)晶等；– 鍛壓：固態(tài)流動變形、相變、再結(jié)晶等；– 焊接：熔池金屬熔化、凝固結(jié)晶；熱影響區(qū)金屬經(jīng)歷不同的熱處理過程；– 熱處理：相變、再結(jié)晶等；– 特點：復(fù)雜的物理、化學(xué)、冶金變化? 熱加工過程目的– 獲得一定的形狀、尺寸、成分和組織– 成為零件、毛坯、結(jié)構(gòu)21 熱加工過程模擬的研究現(xiàn)狀熱加工過程模擬的意義? 熱加工過程的結(jié)果– 成型和改性：使材料的成分、組織、性能最后處于最佳狀態(tài)? 熱加工工藝設(shè)計– 根據(jù)所要求的組織和性能，制定合理的熱加工工藝，指導(dǎo)材料的熱加工過程? 熱加工工藝設(shè)計存在的問題– 復(fù)雜的高溫、動態(tài)、瞬時過程：難以直接觀察，間接測試也十分困難– 建立在 “經(jīng)驗 ”、 “技藝 ”基礎(chǔ)上21 熱加工過程模擬的研究現(xiàn)狀熱加工過程模擬的意義? 解決方法– 熱加工工藝模擬技術(shù)：在材料熱加工理論指導(dǎo)下，通過數(shù)值模擬和物理模擬，在實驗室動態(tài)仿真材料的熱加工過程，預(yù)測實際工藝條件下的材料的最后組織、性能和質(zhì)量，進(jìn)而實現(xiàn)熱加工工藝的優(yōu)化設(shè)計? 熱加工過程模擬的意義– 認(rèn)識過程或工藝的本質(zhì)，預(yù)測并優(yōu)化過程和工藝的結(jié)果（組織和性能）– 與制造過程結(jié)合，實現(xiàn)快速設(shè)計和制造21 熱加工過程模擬的研究現(xiàn)狀熱加工過程模擬的發(fā)展歷程? 60年代（起源于鑄造）? 丹麥的 Forsund首次采用有限差分計算了鑄件凝固過程的傳熱。? 美國隨后進(jìn)行了大型鑄鋼件溫度場的數(shù)值模擬? 70年代（擴展）? 更多的國家加入? 擴展到鍛壓、焊接和熱處理? 80年代以后（迅速發(fā)展）? 1981年開始，每兩年舉辦一次鑄造和焊接過程的數(shù)值模擬國際會議? 1992年開始，每兩年舉辦一次焊接過程數(shù)值模擬國際大會? 目前（成為研究熱點）? 國家攀登計劃? 973基礎(chǔ)研究計劃21 熱加工過程模擬的研究現(xiàn)狀熱加工過程模擬的發(fā)展趨勢? 宏觀 ?中觀 ?微觀– 宏觀：形狀、尺寸、輪廓– 中觀：組織和性能– 微觀：相變、結(jié)晶、再結(jié)晶、偏析、擴散、氣體析出? 單一、分散 ?耦合集成– 流場 ?溫度場– 溫度場 ?應(yīng)力 /應(yīng)變場– 溫度場 ?組織場– 應(yīng)力 /應(yīng)變場 ?組織場21 熱加工過程模擬的研究現(xiàn)狀熱加工過程模擬的發(fā)展趨勢? 重視提高數(shù)值模擬的精度和速度? 重視精確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)獲得與積累? 與生產(chǎn)技術(shù)其他技術(shù)環(huán)節(jié)集成，成為先進(jìn)制造技術(shù)的重要組成– 與產(chǎn)品設(shè)計系統(tǒng)集成– 與零件加工制造系統(tǒng)集成21 熱加工過程模擬的研究現(xiàn)狀部分商業(yè)軟件? 鑄造– PROCAST, SIMULOR? 鍛壓– DEFORM, AUTOFORGE, SUPERFORGE? 通用– MARC, ABAQUS, ADINA, ANSYS22溫度場及傳熱的基本概念? 溫度場定義– 在 x、 y、 z直角坐標(biāo)系中，連續(xù)
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1