导读:本文包含了热力行为论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:形状记忆聚氨酯,热力耦合,塑性流动局部化,温升
热力行为论文文献综述
梁志鸿,李建,阚前华,康国政[1](2019)在《形状记忆聚氨酯热力耦合变形行为实验和有限元模拟》一文中研究指出在室温下对形状记忆聚氨酯进行不同应变率下的单调拉伸实验,结合红外测温仪对试样表面温度进行同步监测,研究拉伸过程中的热力耦合效应。结果表明:当应力达到屈服峰后,分子链解缠导致了屈服软化,同时分子链之间的摩擦诱发了局部化温升;随着载荷继续增加,分子链在拉伸方向优先取向导致应变硬化发生,响应的应力和温度不断升高。同时发现,屈服峰和局部化温升均随着应变率的增加而显着增加,然而材料耗散生热诱导的应变软化和应变硬化之间存在竞争机制,使得局部化塑性流动过程对应变率的敏感性降低。基于有限元软件ABAQUS建立板状试样拉伸的有限元模型,对形状记忆聚氨酯的拉伸变形进行热力耦合分析。通过比较不同时刻的塑性应变场和温度场云图发现,局部化的塑性流动和温升均从初始缺陷处萌生,并逐渐向中间移动直至扩展到整个试样。进而提取不同加载速率下的平均温升曲线与实验结果进行了对比,发现二者吻合度较高。(本文来源于《材料工程》期刊2019年10期)
李振,李志农,刘新灵,陶春虎[2](2019)在《温度对粉末高温合金夹杂热力耦合损伤行为的影响》一文中研究指出建立了夹杂及基体的叁维有限元模型。研究了热力耦合条件下粉末高温合金所含夹杂对基体材料的损伤规律,并与现有二维有限元模型模拟结果对比,验证了本模型的准确性。结果表明:在400~700℃,夹杂/基体界面温度场分布呈一定规律;界面耦合应力分布中机械应力占据主导,随着温度的升高,热应力对耦合应力贡献程度与温度成一定的增长规律。将本模型进行常温分析,与现有二维模型的常温分析结果进行定量对比,并计算相对误差。Mises应力相对误差为0.9%,塑性应变相对误差为7.7%,两者误差均保持在允许范围内,这验证了本模型的准确性。(本文来源于《热加工工艺》期刊2019年20期)
刘永贵,沈玲燕,慧蒙蒙[3](2019)在《冲击载荷下TiNi合金的热力耦合行为》一文中研究指出一般而言,一阶马氏体相变受应力和温度的控制。冲击载荷下,相变是一热力耦合过程。基于传统SHPB冲击压缩装置,本文采用四点线阵HgCdTe红外探测器系统实时测量了TiNi合金动态相变过程中温度的演化规律。结果表明,沿加载方向,不同点位置温度的变化是一致的,并且温度的演化同加载应力脉冲的变化是同步的,这一现象反映了相变变形的均匀性。同准静态条件下局部化相变带相比,动载下的均匀变形机制在于均布成核。不同应变率下的应力应变曲线表明,加载相变过程中材料响应具有显着的应变率硬化特征,这一特性同相变应力的温度敏感性有关。在应力-温度空间,表现出相变路径的应变率相关性,反映了相变的热力耦合内禀属性。理论分析表明,相变是一个多时间尺度过程,应变率(相变变形速率)和温度演化速率在动态条件下满足定量关系。进一步计算表明,相变潜热和相变耗散能是温度演化的根本机制。(本文来源于《中国力学大会论文集(CCTAM 2019)》期刊2019-08-25)
李昭,刘枫,李凡珠,杨海波,卢咏来[4](2019)在《实心橡胶轮胎非线性粘弹性生热行为和滚动阻力的热力耦合分析》一文中研究指出基于非线性粘弹性理论和热力耦合的有限元分析方法研究天然橡胶纳米复合材料制备的实心轮胎的瞬态温升行为和滚动阻力特性。热力耦合分析包含变形分析、热源分析和热传递分析3个相互关联的步骤。变形分析中,橡胶的超弹性本构方程基于单轴拉伸、平面拉伸和等双轴拉伸试验数据,采用100阶傅里叶正弦级数精确地分析轮胎滚动一周的应变响应历史数据;热源分析中,基于试验数据和自编算法建立热源与加载应变、频率、温度以及加载周次间的函数关系;热传递分析中,同样基于试验数据建立橡胶热学参数与温度的关系。采用滚动阻力测试仪验证数值结果,证实所提出的算法预测轮胎滚动阻力和瞬态温度分布的可靠性。最后基于参数化数值试验研究不同加载位移和转速条件下热导率和损耗因子对轮胎温升和滚动阻力的定量影响。该研究可为高性能轮胎设计提供理论指导和相关分析方法。(本文来源于《轮胎工业》期刊2019年07期)
任旋畅,王骏,许英杰,张卫红[5](2019)在《形状记忆合金薄板低速冲击载荷下热力耦合行为分析》一文中研究指出进行形状记忆合金(shape memory alloy,SMA)薄板不同冲击能量条件下低速冲击实验,以SMA热力学本构模型为理论基础,通过数值手段对超弹性SMA薄板的冲击响应进行仿真分析,探究冲击载荷作用下SMA热力耦合行为特征。结果表明:数值仿真结果与实验数据吻合良好,有效表征了SMA薄板冲击过程中的变形、相变、耗散、温变等热力耦合行为特征。(本文来源于《航空材料学报》期刊2019年03期)
韩治坤[6](2019)在《高速TIG-MIG复合焊熔池热力行为的数值分析》一文中研究指出随着现代化进程的推进,焊接效率和生产成本的重要性逐渐进入人们的视野。提高焊接速度,可在降低生产成本的同时有效的提高焊接效率。但对于MIG焊,当焊接速度过大时,会导致焊缝成形变差,产生咬边、驼峰等缺陷,严重影响焊接接头的性能,成为制约焊接速度提高及焊接质量提升的瓶颈,这也是焊接的共性问题。研究表明,TIG-MIG复合焊中,通过引入TIG电弧,MIG电弧稳定性得到提高,可在一定程度上抑制高速焊咬边缺陷。但目前,对复合焊咬边缺陷的抑制机理尚不清楚,仅仅依靠实验手段难以定量描述高速TIG-MIG复合焊时,TIG电弧对熔池内液态金属流动情况、热-力分布情况的影响。因此迫切需要建立高速TIG-MIG复合焊两电弧间相互作用模型以及熔池行为数值分析模型,定量分析复合焊熔池内热-力分布和传热、传质行为,深入揭示咬边缺陷的抑制机理,这对于进一步指导TIG-MIG复合焊,优化实验工艺,实现优质、高效焊接,具有重要意义和工程价值。本课题在TIG-MIG复合焊实验平台上开展工艺实验,采集电弧形态及熔滴过渡数据。优化复合焊中两电弧的相互作用偏转模型,通过实验结果对模型进行拟合验证。综合考虑熔池变形、电弧偏转对电弧热流分布的影响,改进复合焊电弧压力、电弧剪切力、电磁力、熔滴过渡等模型。对计算流体力学ANSYS FLUENT软件进行二次开发,建立高速TIG-MIG复合焊叁维瞬态模型,对比分析单MIG和TIG-MIG复合焊熔池受热、力对熔池温度场、流场的影响。分析表明,高速焊下,TIG-MIG复合焊电弧下方熔池中的高温液态金属层厚度增大(0.8 mm),可有效缓冲过渡熔滴地冲击。且前置TIG电弧可以有效地预热工件,在双电弧共同的热-力作用下,熔池前部宽度减小,熔池上表面热分布更加均匀,液态金属的后向流动趋势减小,横向铺展趋势增大,能够充分填充焊缝焊趾处,从而抑制了咬边的形成。分别分析了不同丝极间距(5-10 mm)、不同TIG电流(100 A-180 A)及不同焊接速度(1.0-2.0 m/min)等参数对熔池温度场及流场的影响。结果表明,随着丝极间距增大,电弧下方高温液态金属堆积量减少,后向流速增大,易导致焊缝焊趾处缺乏液态金属的填充而产生咬边缺陷,故应将丝极间距控制在5 mm。TIG电流增大,电弧压力也增大,液态金属后向流动受低温区域阻碍,焊缝成形差。TIG电流增大至180A时,焊缝出现驼峰缺陷,故TIG电流应控制在100A以内。随着焊速提高,液态金属冷却速度变快,易产生咬边缺陷;可通过改变丝极间距、TIG电流、焊枪倾角等参数,降低后向液体流速,改善焊缝成形。(本文来源于《山东大学》期刊2019-05-20)
徐美玲[7](2019)在《叁维编织复合材料热力耦合行为研究》一文中研究指出本文对叁维四向编织碳/环氧树脂复合材料的热力耦合行为复合材料进行了研究与探索,以实验研究为基础,从叁维四向编织复合材料的热物理性能和热环境下的拉压性能两方面进行分析,并通过数值模拟计算了叁维四向编织复合材料在热环境下的拉压力学性能,具有一定的理论和实践相结合的重要意义。叁维编织复合材料作为一种新型纺织结构材料,与传统的材料相比,具有良好的力学性能和结构可设计性,强度更高,不易分层剥离,整体性能更加优异。首先,对叁维四向编织碳/环氧树脂复合材料和纤维束在热环境下的热膨胀系数、热传导系数、比热以及热扩散系数进行了实验研究,目的是获得复合材料在热环境下的热物理性能及其分布特征,为叁维四向编织复合材料的热力耦合行为的数值计算提供相应的材料参数。其次,实验研究了不同编织工艺参数的叁维四向编织复合材料,在热环境下的轴向抗拉与抗压强度,得到了材料的主要力学性能参数以及一些初步的结论。最后,根据叁维四向编织复合材料的编织结构,建立了叁维四向编织碳/环氧树脂复合材料的螺旋单胞几何模型。以不同编织角度的叁维四向编织复合材料螺旋单胞模型为基础。对叁维四向编织碳/环氧树脂复合材料在热载荷和机械载荷共同作用下的力学行为进行了数值分析,得到了叁维编织复合材料的热力耦合应力场分布和位移场分布。(本文来源于《哈尔滨理工大学》期刊2019-03-01)
傅卫[8](2018)在《铜结晶器激光熔覆双梯度涂层制备及热力行为研究》一文中研究指出铜结晶器作为连铸设备中的核心部件,其性能和寿命对连铸生产的稳定顺行至关重要。在结晶器铜板表面制备涂层是延长结晶器使用寿命的重要途径之一,但当前生产中广泛应用的结晶器镀层因局部过早失效主要表现为上部涂层热裂甚至剥落、下部涂层磨损以及铜板变形等,已越来越无法满足高效连铸生产的性能需求及环保要求。激光熔覆技术被认为是制备冶金结合且高质量结晶器铜板表面涂层的一种新兴绿色环保工艺,但是由于铜合金的高热导率及对激光的高反射率等特性,使得如何大面积制备与铜基材界面相容性好、可靠冶金界面连接、无裂纹等缺陷且具有良好使用性能的涂层仍是目前需要解决的难题。结晶器铜板的首要功能是作为冷凝器的结晶器系统的一个部件,铜板表面涂层的制备势必影响整个冷却系统的传热和受力状态。因此,研究了解涂层本身对系统热力行为的影响是结晶器铜板涂层制备的前提,基于研究结果反过来指导涂层的设计。课题建立铜结晶器温度场和应力场有限元耦合计算数值模型,研究不同涂层材质、涂层厚度以及非等厚涂层设计对结晶器铜板传热及热应力的影响规律,结果表明,结晶器铜板工作涂层表面具有不均匀的温度场和应力分布,弯月面附近承受最高的表面温度和热应力。结晶器铜板涂层表面温度随涂层厚度增加而明显增加,且导热性能越差的材质表面温度随厚度增加增长越快。等效热应力最大值出现在涂层表面,涂层表面承受热应力要高于涂层与基体结合面的热应力;且在弯月面以下随着高度的降低,等效应力值随之发生显着降低。根据结晶器铜板工作涂层表面温度场及应力场的分布特点以及涂层结构设计对其的影响规律,结合结晶器表面不同区域表现的不同失效形式,提出对结晶器铜板热面沿拉坯方向进行分区涂层设计,使涂层硬度与厚度梯度变化,以使各区域获得大致相同使用寿命的设计思想。结晶器热面上部区域制备0.6-0.8 mm厚度的低硬度Co基合金涂层,可保证铜结晶器弯月面附近区域良好的传热,热面最高温度在350℃以下;中部区域制备1 mm厚度的中等硬度Co基合金涂层,在铜结晶器热面高度方向上形成良好的传热及耐磨性过渡;下部区域制备2 mm厚度的高硬度Co基合金涂层,保证下部涂层的高耐磨性能。通过对铜合金表面激光熔覆制备涂层的材料、工艺方法和涂层结构进行设计解决了目前在研发及生产中难于在铜合金表面大面积制备可靠冶金界面连接且无缺陷的激光熔覆涂层的难题。采用光纤耦合输出半导体激光器,常温下对铜合金表面预置的0.4 mm纯镍镀层进行激光重熔,功率4200 W,扫描速度10 mm/s,搭接率30%时可获得较优的无缺陷且可靠冶金结合的涂层。镍镀层的预置和半导体激光的应用降低了铜基表面涂层制备的难度;预置镍镀层由重熔前的γ-Ni转变为重熔后的(Ni,Cu)固溶体是保证新涂层与铜合金基体良好的界面相容性和可靠界面冶金结合的基础。此外,激光重熔层硬度约为135 HV_(0.05),稍高于CuCrZr基体的硬度,这种硬度平滑过渡的分布有利于缓解熔合界面的应力,为后续梯度强化涂层的制备奠定了基础。在激光重熔打底层上采用激光熔覆同步送粉法依次制备钴基过渡层和工作层获得无缺陷的梯度复合涂层。涂层组织成分和硬度的梯度变化缓解了涂层激光熔覆制备过程的热应力,避免了激光熔覆层裂纹的产生。所获激光熔覆梯度复合涂层具备良好的抗热疲劳及高温热稳定性能。其常温及高温销盘式摩擦磨损性能均远高于工业中成熟应用的结晶器铜板NiCo镀层,相对耐磨性为其10倍以上。激光熔覆涂层磨损机制表现为微切削“犁沟”状的磨粒磨损。为降低多层多道激光熔覆过程中的应力水平以避免涂层制备中的开裂现象,研究了熔覆工艺路径、单层熔覆厚度等对平板激光熔覆涂层应力的影响。并采用单元生死法数值模拟分析多层多道激光熔覆过程的应力场,研究分析了多层多道激光熔覆过程中热应力演变、分布与变形情况。结果表明,激光熔覆层残余应力为拉应力,且沿熔覆焊道方向残余拉应力远大于垂直焊道方向的残余拉应力;试件背部残余应力同样为拉应力。单层激光熔覆厚度的增加导致涂层及背部基材残余应力均明显增大。激光熔覆前对基材进行约2 mm拱度的预变形对涂层残余应力影响并不明显,但显着降低了试件背部残余应力。五种多层多道激光熔覆路径设计方案中,对待熔覆区分区堆焊且各分区间及子区域内多层熔覆层扫描路径垂直交叉熔覆的情况下,可有效降低激光熔覆层的残余应力,所得激光熔覆涂层残余应力水平最低。熔覆结束并充分冷却后板材产生沿长度中线方向的向上翘曲变形;熔覆层表面纵向拉应力大于横向拉应力及厚度方向应力,纵向塑性变形是产生熔覆层裂纹的主要原因。基于以上的涂层设计思想、新型涂层制备工艺及优化的熔覆路径,制作连铸铜结晶器实物,并进行工程上机验证,其过钢量从当前钢铁行业广泛应用的NiCo镀层结晶器的5万吨提高到18万吨,大幅度降低了生产成本。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-12-01)
任旋畅,许英杰,张卫红,王骏[9](2018)在《冲击载荷作用下的形状记忆合金热力耦合行为分析》一文中研究指出本文利用落锤冲击实验设备,对具有超弹性的形状记忆合金板在不同冲击能量下的冲击响应行为进行了分析。同时利用热成像装置对冲击过程中的热力学行为进行记录,结合冲击过程中接触载荷数据进行SMA的热力耦合行为分析。基于简化SMA本构模型的vumat子程序,利用有限元仿真软件abaqus对冲击载荷下的形状记忆合金板进行了热力耦合仿真数据分析,与实验数据较为吻合。结果表明与一般金属对比,在冲击载荷下,形状记忆合金表现出更好地抗冲击能力,和在短时响应内产生的剧烈温度变化下仍能保持优良稳定性的能力。(本文来源于《2018年全国固体力学学术会议摘要集(上)》期刊2018-11-23)
熊启林,李振环,田晓耕[10](2018)在《激光辐照诱导铜纳米薄膜超快热力耦合行为与缺陷演化的分子动力学研究》一文中研究指出利用分子动力学模拟(MDS)方法研究了飞秒激光脉冲照射下<100>、<110>、<111>晶向的单晶铜薄膜的超快热机耦合响应和原子"飞溅"行为。结果表明:晶体取向对飞秒激光诱导单晶铜薄膜的热机耦合响应和原子"飞溅"行为有显着影响。不同晶向铜薄膜中应力的差异导致晶格温度的显着差异。不同晶型的铜薄膜表现出显着差异的原子"飞溅"行为,包括结构熔化(原子溅射)和断裂。<100>铜薄膜的熔化深度为50nm,且融化的部分不飞离薄膜表浅部区域。而<110>和<111>铜薄膜熔化深度约为60nm,融化的部分已经飞离薄膜结构。在<110>和<111>铜薄膜的固-液界面上形成位错和滑移带,但<100>铜薄膜没有这种现象。此外,对于<110>和<111>铜薄膜,由于机械应力在薄膜的非照射表面发生反射,在非照射表面区域附近发展许多滑移带并生成裂纹,进一步导致薄膜的断裂。(本文来源于《2018年全国固体力学学术会议摘要集(下)》期刊2018-11-23)
热力行为论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
建立了夹杂及基体的叁维有限元模型。研究了热力耦合条件下粉末高温合金所含夹杂对基体材料的损伤规律,并与现有二维有限元模型模拟结果对比,验证了本模型的准确性。结果表明:在400~700℃,夹杂/基体界面温度场分布呈一定规律;界面耦合应力分布中机械应力占据主导,随着温度的升高,热应力对耦合应力贡献程度与温度成一定的增长规律。将本模型进行常温分析,与现有二维模型的常温分析结果进行定量对比,并计算相对误差。Mises应力相对误差为0.9%,塑性应变相对误差为7.7%,两者误差均保持在允许范围内,这验证了本模型的准确性。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
热力行为论文参考文献
[1].梁志鸿,李建,阚前华,康国政.形状记忆聚氨酯热力耦合变形行为实验和有限元模拟[J].材料工程.2019
[2].李振,李志农,刘新灵,陶春虎.温度对粉末高温合金夹杂热力耦合损伤行为的影响[J].热加工工艺.2019
[3].刘永贵,沈玲燕,慧蒙蒙.冲击载荷下TiNi合金的热力耦合行为[C].中国力学大会论文集(CCTAM2019).2019
[4].李昭,刘枫,李凡珠,杨海波,卢咏来.实心橡胶轮胎非线性粘弹性生热行为和滚动阻力的热力耦合分析[J].轮胎工业.2019
[5].任旋畅,王骏,许英杰,张卫红.形状记忆合金薄板低速冲击载荷下热力耦合行为分析[J].航空材料学报.2019
[6].韩治坤.高速TIG-MIG复合焊熔池热力行为的数值分析[D].山东大学.2019
[7].徐美玲.叁维编织复合材料热力耦合行为研究[D].哈尔滨理工大学.2019
[8].傅卫.铜结晶器激光熔覆双梯度涂层制备及热力行为研究[D].哈尔滨工业大学.2018
[9].任旋畅,许英杰,张卫红,王骏.冲击载荷作用下的形状记忆合金热力耦合行为分析[C].2018年全国固体力学学术会议摘要集(上).2018
[10].熊启林,李振环,田晓耕.激光辐照诱导铜纳米薄膜超快热力耦合行为与缺陷演化的分子动力学研究[C].2018年全国固体力学学术会议摘要集(下).2018