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基于FDM/FEM的镁合金挤压铸造温度场数值模拟 被引量:6
1
作者 赵宇宏 牛晓峰 侯华 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 2011年第5期1-4,共4页
开发模拟挤压铸造凝固过程中温度场变化的有限差分/有限元计算模型,该模型包括凝固过程中的潜热释放。温度场模拟中采用交替隐式算法;应力场模拟中采用热粘弹塑性本构模型。为验证模型的正确性,对镁合金AM50A圆柱体实验件挤压铸造温度... 开发模拟挤压铸造凝固过程中温度场变化的有限差分/有限元计算模型,该模型包括凝固过程中的潜热释放。温度场模拟中采用交替隐式算法;应力场模拟中采用热粘弹塑性本构模型。为验证模型的正确性,对镁合金AM50A圆柱体实验件挤压铸造温度场变化过程进行模拟计算,模拟结果与实验结果基本一致。 展开更多
关键词 挤压铸造 温度场 数值模拟 fdm/fem
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基于FDM/FEM联合的铸件凝固过程热应力数值模拟的研究 被引量:9
2
作者 曹广军 陈立亮 《铸造技术》 CAS 北大核心 2007年第7期987-990,共4页
为了模拟铸件凝固过程的热应力场,开发了基于华铸CAE(FDM)和ANSYS(FEM)联合的铸件凝固过程热应力场数值模拟集成系统,并计算了应力框试件的应力和位移。应力框的变形模拟与公认结果符合较好,实现了FDM/FEM联合进行铸件凝固过程的热应力... 为了模拟铸件凝固过程的热应力场,开发了基于华铸CAE(FDM)和ANSYS(FEM)联合的铸件凝固过程热应力场数值模拟集成系统,并计算了应力框试件的应力和位移。应力框的变形模拟与公认结果符合较好,实现了FDM/FEM联合进行铸件凝固过程的热应力数值模拟,为进一步模拟分析热应力和进行热裂预测奠定了一定的基础。 展开更多
关键词 fdm/fem集成 应力场 数值模拟 热-力耦合
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基于FDM/FEM的挤压铸造收缩缺陷数值模拟 被引量:1
3
作者 牛晓峰 梁伟 +1 位作者 赵宇辉 侯华 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2011年第15期40-43,共4页
建立了模拟挤压铸造凝固过程中收缩缺陷形成的有限差分/有限元计算模型,该模型包括了凝固过程中的潜热释放和体积收缩效应。在温度场模拟中采用了交替隐式算法,在应力场模拟中采用了热粘弹塑性本构模型。为验证模型的正确性,对A356铝合... 建立了模拟挤压铸造凝固过程中收缩缺陷形成的有限差分/有限元计算模型,该模型包括了凝固过程中的潜热释放和体积收缩效应。在温度场模拟中采用了交替隐式算法,在应力场模拟中采用了热粘弹塑性本构模型。为验证模型的正确性,对A356铝合金挤压铸造凝固过程进行了模拟计算,模拟结果与实验结果一致。 展开更多
关键词 挤压铸造 收缩缺陷 数值模拟 fdm/fem
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基于FDM/FEM耦合的铸造热应力分析 被引量:4
4
作者 孙凌宇 廖敦明 +2 位作者 屠曹富 陈涛 周建新 《铸造》 CAS CSCD 北大核心 2012年第7期737-741,746,共6页
使用华铸CAE铸造模拟软件模拟铸造过程的温度场,通过自主开发的温度转换模块,将华铸CAE计算的温度场结果转换为有限元温度载荷,并加载到ANSYS的有限元模型中,进行铸造热应力分析。使用ANSYS中的接触单元处理铸件与铸型之间力的相互作用... 使用华铸CAE铸造模拟软件模拟铸造过程的温度场,通过自主开发的温度转换模块,将华铸CAE计算的温度场结果转换为有限元温度载荷,并加载到ANSYS的有限元模型中,进行铸造热应力分析。使用ANSYS中的接触单元处理铸件与铸型之间力的相互作用,对典型应力框试件进行了热应力分析,并与自由收缩模型的计算结果进行了对比。结果表明,采用接触单元法的计算结果更为准确。 展开更多
关键词 fdm/fem耦合 应力场 温度转换 接触单元
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一种新的基于FDM/FEM挤压铸造收缩缺陷计算模型 被引量:1
5
作者 葛鸿浩 侯华 +1 位作者 赵宇宏 牛晓峰 《铸造技术》 CAS 北大核心 2013年第1期57-60,共4页
根据挤压铸造的凝固特点,采用高阶导热偏微分方程有限差分计算模型(FDM格式)进行温度场数值模拟,使用动态孤立多熔池判定法确定熔池位置,采用FEM进行熔池中心位置压力计算。若熔池中心位置的压力已经降至0,封闭在硬壳内的液态金属将在... 根据挤压铸造的凝固特点,采用高阶导热偏微分方程有限差分计算模型(FDM格式)进行温度场数值模拟,使用动态孤立多熔池判定法确定熔池位置,采用FEM进行熔池中心位置压力计算。若熔池中心位置的压力已经降至0,封闭在硬壳内的液态金属将在没有压力作用的情况下凝固,并按照重力补缩方式进行补缩。采用孤立熔池等效液面下降法来预测收缩缺陷的形成,模拟结果与实验结果基本吻合。 展开更多
关键词 挤压铸造 铸造缺陷 数值模拟 fdm fem
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一种新的基于FDM/FEM挤压铸造温度场计算模型
6
作者 杨伟明 赵宇宏 +1 位作者 侯华 牛晓峰 《铸造》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期222-225,229,共5页
构建了一种新的挤压铸造过程中基于FDM/FEM的温度场计算模型,从而实现将FDM网格直接转化为FEM网格,之后建立了AM50A镁合金压力变化和熔化温度变化的关系曲线,修正熔化温度值的大小,修正其他与温度有关的热物性参数,通过建立温度与热物... 构建了一种新的挤压铸造过程中基于FDM/FEM的温度场计算模型,从而实现将FDM网格直接转化为FEM网格,之后建立了AM50A镁合金压力变化和熔化温度变化的关系曲线,修正熔化温度值的大小,修正其他与温度有关的热物性参数,通过建立温度与热物性参数关系数据库,为解决大型复杂铸件FEM网格剖分困难的问题提供了一种参考。为了验证模型的正确性,选用AM50A镁合金进行挤压铸造实验,实际测量结果与模拟结果基本一致。 展开更多
关键词 挤压铸造 温度场 fdm fem
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一种新的基于FDM/FEM挤压铸造温度场计算模型
7
作者 杨伟明 赵宇宏 +1 位作者 侯华 牛晓峰 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期25-28,共4页
根据挤压铸造特点,构建一种新的基于FDM/FEM的温度场计算模型,实现FDM网格直接转化为FEM网格。建立AM50A镁合金压力和熔化温度变化的关系曲线,修正熔化温度值及与温度有关的热物性参数,通过温度与热物性参数关系建立数据库,为解决大型... 根据挤压铸造特点,构建一种新的基于FDM/FEM的温度场计算模型,实现FDM网格直接转化为FEM网格。建立AM50A镁合金压力和熔化温度变化的关系曲线,修正熔化温度值及与温度有关的热物性参数,通过温度与热物性参数关系建立数据库,为解决大型复杂铸件FEM网格剖分困难的问题提供参考。选用AM50A镁合金进行挤压铸造实验,验证测量结果与模拟结果基本一致。 展开更多
关键词 挤压铸造 温度场 fdm fem
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FEM与FDM在脑电正问题求解中的比较 被引量:4
8
作者 李璟 李重视 +2 位作者 张迎春 朱善安 贺斌 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期647-650,719,共5页
从算法的精度、效率和复杂性3个方面对三维各向同性脑电正问题求解中的有限元法(FEM)和有限差分法(FDM)进行了比较,分别采用三层同心球模型和偶极子源模拟具有3种组织的头和大脑活动神经元,研究了头模型的网格细化程度、对称性和偶极子... 从算法的精度、效率和复杂性3个方面对三维各向同性脑电正问题求解中的有限元法(FEM)和有限差分法(FDM)进行了比较,分别采用三层同心球模型和偶极子源模拟具有3种组织的头和大脑活动神经元,研究了头模型的网格细化程度、对称性和偶极子源方向、偏心率对有限差分法和有限元法精度和效率的影响.仿真计算结果表明,有限元法的精度易受切向偶极子的影响,而有限差分法的精度易受径向偶极子的影响,在相同的网格细化程度下,两种算法需要同样的耗机时间;由于有限元法精度易受网格模型对称性的影响,有限差分法的真实头模型网格构建比有限元法简单、直观. 展开更多
关键词 脑电 有限元法 有限差分法 正问题
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Two-dimensional Numerical Simulation of an Elastic Wedge Water Entry by a Coupled FDM-FEM Method
9
作者 Kangping Liao Changhong Hu Wenyang Duan 《Journal of Marine Science and Application》 2013年第2期163-169,共7页
影响平静的水表面的有弹性的楔的 Hydroelastic 行为被调查。由联合有限差别方法(频分多路复用) 和有限元素方法的一条划分途径(女性) 被开发分析液体结构相互作用(FSI ) 问题。频分多路复用,限制插值侧面(CIP ) 方法在被使用,被用于... 影响平静的水表面的有弹性的楔的 Hydroelastic 行为被调查。由联合有限差别方法(频分多路复用) 和有限元素方法的一条划分途径(女性) 被开发分析液体结构相互作用(FSI ) 问题。频分多路复用,限制插值侧面(CIP ) 方法在被使用,被用于在一个固定常规笛卡儿的格子系统解决流动地。免费表面被双曲线的正切为接口与斜坡 Weighting (THINC/SW ) 计划捕获捕获。女性被申请计算结构的变丑。体积加权的方法,它基于沉浸的边界(IB ) 方法,为一起联合 FDM 和 FEM 被采用。一个有弹性的楔水入口问题被联合频分多路复用女性的方法计算。另外在当前的数字结果和出版结果之间的比较显示联合频分多路复用女性的方法在预言影响力量有相当好的精确性。 展开更多
关键词 有限元方法 二维数值模拟 fdm 水耦合 弹性楔 流体结构相互作用 计算结构 有限差分法
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大型轧钢机机架凝固过程温度场应力场模拟分析 被引量:17
10
作者 刘小刚 康进武 +2 位作者 黄天佑 边敦亭 张良红 《铸造》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期922-926,共5页
采用FDM/FEM集成分析系统,对152 t轧钢机机架凝固过程中的温度场和应力场进行了模拟计算;根据温度场计算显示了机架凝固过程中补缩通道变化情况。机架应力场模拟包括铸件凝固、冷却及落砂后冷却整个过程。以凝固过程中准固相区的等效应... 采用FDM/FEM集成分析系统,对152 t轧钢机机架凝固过程中的温度场和应力场进行了模拟计算;根据温度场计算显示了机架凝固过程中补缩通道变化情况。机架应力场模拟包括铸件凝固、冷却及落砂后冷却整个过程。以凝固过程中准固相区的等效应力与强度的比值分布规律为依据,对该铸件的热裂倾向性进行了预测,给出了危险区的位置。还给出了机架的残余应力和变形。模拟结果与实际生产情况较为吻合。 展开更多
关键词 大型铸钢件 fdm/fem 热应力 数值模拟
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铸造过程应力场数值模拟集成化技术的研究 被引量:39
11
作者 陈瑶 白雪峰 +1 位作者 朱日明 柳百成 《铸造》 CAS CSCD 北大核心 1997年第3期1-5,共5页
作者采用FDM/FEM集成的方法,开发了实用化铸造过程三维温度场、应力场数值模拟分析系统。该系统可模拟分析铸件从浇注到冷却至室温的三维动态应力。作者利用此系统模拟分析了三维应力框铸件的应力及形变过程。
关键词 应力场 数值模拟 fdm/fem集成 铸造
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铸件凝固过程应力场数值模拟技术 被引量:12
12
作者 杨宠 林汉同 +1 位作者 刘瑞祥 陈立亮 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2001年第1期40-42,共3页
分析了应力场数值模拟采用的数理模型和数值方法 ,指出了存在的问题 。
关键词 应力场 数值模拟 fdm/fem集成技术 热-力耦合 铸件凝固
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凝固过程应力场模拟技术在大型铸钢件中的应用 被引量:8
13
作者 刘小刚 康进武 +1 位作者 黄天佑 柳百成 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第19期2029-2033,共5页
基于FDM/FEM方法,对某水轮机下环铸件的整个铸造过程中的热应力进行了模拟计算。模拟中采用接触单元法处理铸件与砂芯之间力的作用,改进了传统的铸件/铸型边界条件处理方法。根据应力场模拟结果,分别采用不同的判据,对铸件整个凝固、冷... 基于FDM/FEM方法,对某水轮机下环铸件的整个铸造过程中的热应力进行了模拟计算。模拟中采用接触单元法处理铸件与砂芯之间力的作用,改进了传统的铸件/铸型边界条件处理方法。根据应力场模拟结果,分别采用不同的判据,对铸件整个凝固、冷却过程中的热裂和冷裂倾向性进行了预测。揭示了铸件从凝固到冷却至室温的变形规律,为控制铸件收缩尺寸提供了参考。实际生产结果与预测结果相吻合。 展开更多
关键词 热应力 数值模拟 fdm/fem 铸钢件 接触单元法
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基于水-土完全耦合的地面沉降计算方法研究 被引量:3
14
作者 黄雨 李景琳 +2 位作者 陈蔚 叶为民 谭成栋 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第S2期198-201,共4页
水-土耦合模型是地面沉降计算模型的一种。现有的水-土耦合模型存在精度低或计算工作量大等缺点,在国内外地面沉降数值模拟与预测中的应用受到限制。本文对水-土完全耦合理论的控制方程离散化,基于Biot理论的有限单元法(FEM)对平衡方程... 水-土耦合模型是地面沉降计算模型的一种。现有的水-土耦合模型存在精度低或计算工作量大等缺点,在国内外地面沉降数值模拟与预测中的应用受到限制。本文对水-土完全耦合理论的控制方程离散化,基于Biot理论的有限单元法(FEM)对平衡方程离散化,采用有限差分法(FDM)对连续方程离散化。在此基础上,采用在FORTRAN平台上开发的二维、三维有限元-有限差杂交计算程序得到解析解,并与计算值对比验证,结果表明两者基本吻合,证明本文基于水-土完全耦合地面沉降计算方法的合理性。 展开更多
关键词 地面沉降 数值模拟 有限元 有限差 完全耦合模型
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注塑模充模过程动态分析 被引量:2
15
作者 刘春太 申长雨 +1 位作者 肖长江 王利霞 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第3期31-34,共4页
注塑成型是利用型腔模制造理想制品主要的成型加工方式 ,塑料熔体的流动行为将直接影响着最终塑件的质量 ,塑料熔体在三维薄壁型腔内的流动属于带有运动边界的粘性不可压缩流体的流动 ,本文针对塑料注塑成型特点 ,经过量纲分析和引入合... 注塑成型是利用型腔模制造理想制品主要的成型加工方式 ,塑料熔体的流动行为将直接影响着最终塑件的质量 ,塑料熔体在三维薄壁型腔内的流动属于带有运动边界的粘性不可压缩流体的流动 ,本文针对塑料注塑成型特点 ,经过量纲分析和引入合理而必要的假设 ,得到了适合于充模分析的数学模型。控制方程的求解主要包括三个阶段 :压力场、温度场和流动前沿位置的确定。数值求解采用有限元法求解压力场、有限差分法求解温度场、并利用控制体积法跟踪熔体前沿 。 展开更多
关键词 注塑成型 充模流动 数值分析 有限元 有限差分 控制体积法 塑料熔体 温度场
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粉末注射成型充填过程数值模拟 被引量:4
16
作者 李茂 蔡海涛 梁叔权 《昆明理工大学学报(理工版)》 2003年第5期165-169,共5页
在Hele -Shaw近似下采用有限元 /有限差分混合法求解粉末注射成型充填过程 ,有限元法处理中面离散 ,厚度方向使用有限差分 ,运用控制体积法追踪移动边界 ,压力方程和能量方程顺序求解 ,实现了充填过程的温度场、压力场和速度场的数值仿... 在Hele -Shaw近似下采用有限元 /有限差分混合法求解粉末注射成型充填过程 ,有限元法处理中面离散 ,厚度方向使用有限差分 ,运用控制体积法追踪移动边界 ,压力方程和能量方程顺序求解 ,实现了充填过程的温度场、压力场和速度场的数值仿真 。 展开更多
关键词 粉末注射成型 充填过程 数值模拟 有限元 有限差分 数学模型 压力方程 温度场 程序流程
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Measurement of heat treatment induced residual stresses by using ESPI combined with hole-drilling method 被引量:2
17
作者 Jie Cheng Si-Young Kwak Ho-Young Hwang 《China Foundry》 SCIE CAS 2010年第3期287-291,共5页
In this study, residual stresses in heat treated specimen were measured by using ESPI (Electronic Speckle-Pattern Interferometry) combined with the hole-drilling method.The specimen, made of SUS 304 austenitic stainle... In this study, residual stresses in heat treated specimen were measured by using ESPI (Electronic Speckle-Pattern Interferometry) combined with the hole-drilling method.The specimen, made of SUS 304 austenitic stainless steel, was quenched and water cooled to room temperature.Numerical simulation using a hybrid FDM/FEM package was also carried out to simulate the heat treatment process.As a result, the thermal stress fields were obtained from both the experiment and the numerical simulation.By comparision of stress fields, results from the experimental method and numerical simulation well agreed to each other, therefore, it is proved that the presented experimental method is applicable and reliable for heat treatment induced residual stress measurement. 展开更多
关键词 热应力 加热处理 剩余应力 电子点缀模式 interferemetry 钻洞的方法 混合 fdm/fem
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复杂型腔中粉末注射成形充填过程的计算机模拟 被引量:2
18
作者 谢贵良 李益民 蔡涛 《系统工程》 CSCD 北大核心 2004年第10期85-89,共5页
在Hele-Shaw近似下采用有限元/有限差分混合法求解粉末注射成型充填过程,有限元法处理中面离散,厚度方向使用有限差分,运用控制体积法追踪运动边界,压力方程和能量方程顺序求解,实现了复杂型腔充填过程温度场、压力场和速度场的数值仿真... 在Hele-Shaw近似下采用有限元/有限差分混合法求解粉末注射成型充填过程,有限元法处理中面离散,厚度方向使用有限差分,运用控制体积法追踪运动边界,压力方程和能量方程顺序求解,实现了复杂型腔充填过程温度场、压力场和速度场的数值仿真,得到了较有价值的流场数值分析结果。 展开更多
关键词 粉末注射成形 充填模拟 有限元 控制体积
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排管敷设电缆群暂态温度场和短时载流量数值计算 被引量:32
19
作者 梁永春 闫彩红 +2 位作者 赵静 孙克军 刘建业 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期1002-1007,共6页
地下排管敷设已经成为电缆敷设的主要形式,准确计算地下排管敷设电缆群的暂态温度场和短时载流量对合理调配电缆线路短时负荷具有重要的意义。为此,利用有限差分法将地下排管敷设电缆群暂态温度场计算过程分为离散的时间步,在每一个时... 地下排管敷设已经成为电缆敷设的主要形式,准确计算地下排管敷设电缆群的暂态温度场和短时载流量对合理调配电缆线路短时负荷具有重要的意义。为此,利用有限差分法将地下排管敷设电缆群暂态温度场计算过程分为离散的时间步,在每一个时间步内,利用有限元法计算地下排管敷设电缆群的温度场分布,最后给出了整个时间域内地下排管敷设电缆群的温度变化过程和最终暂态温度场分布,在此基础上,利用迭代法计算不超过绝缘短时耐受温度极限的地下排管敷设电缆群的短时载流量。利用地下穿管的发热管试验和仿真来模拟地下排管敷设电缆,试验结果与仿真计算结果基本相符,证明了利用有限差分法和有限元法计算地下排管敷设电缆群暂态温度场和短时载流量具有较高的精度,为工程实际提供了一种新的短时载流量计算方法。 展开更多
关键词 排管 电缆群 暂态温度场 有限差分法(fdm) 有限元法(fem) 短时载流量
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三维电磁场有限元数据到有限差格式的转换算法 被引量:3
20
作者 龚海军 徐达鸣 傅恒志 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1418-1423,共6页
为实现电磁场作用下三维凝固传输过程高效率有限元/有限差(FEM/FDM)耦合数值计算,针对任意三维ANSYS有限元剖分网格与有限差网格间不规则空间几何对应关系,并基于有限元数值插值原理,提出了一种将三维有限元网格节点上的场量计算结果转... 为实现电磁场作用下三维凝固传输过程高效率有限元/有限差(FEM/FDM)耦合数值计算,针对任意三维ANSYS有限元剖分网格与有限差网格间不规则空间几何对应关系,并基于有限元数值插值原理,提出了一种将三维有限元网格节点上的场量计算结果转换为有限差格式数据的算法.采用基于Visual Fortran6.6A平台的QuickWin模块及Fortran95语言编写了三维数据转换和后处理图形显示程序.经冷坩埚电磁定向凝固等工艺三维电磁场有限元计算结果的FEM→FDM数据转换及三维矢量/标量场结果显示,表明该算法及计算与显示程序是成功和有效的,可为后续基于有限差法的电磁凝固传输耦合计算提供可靠的电磁场数据和有效的图示分析手段. 展开更多
关键词 电磁场 ANSYS有限元分析 fem/fdm数据转换 后处理显示 耦合计算 电磁凝固
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