热源模型

摘要： 为了研究粉末分布对选区激光熔化过程中能量吸收的影响,提出具有更高精度的热源模型,通过最速下降和坐标轮换相结合的方法获取粉末颗粒的分布,依据射线追踪原理统计粉末床对激光能量的吸收情况,分析了粉末分布对激光能量吸收的影响,并按照能量分布特性,提出了考虑粉末影响的新热源模型。结果表明:通过最优化方法构建的粉末模型,避免了物理参数估计的误差,与实验结果仅有4%的误差;能量吸收在深度方向有减弱的趋势,在水平方向近似满足正态分布,由此构建的热源模型应用于熔池预测,熔池宽度误差为6.4%,连接处宽度误差为9.6%。该文提出的基于粉末分布的热源模型更准确地描述了能量的分布,提高了温度场的仿真精度,可对后续更精确的温度场仿真技术研究提供一定的参考。

摘要： 目的保证割草机割草盘控制杆焊后的装配精度和尺寸稳定性。方法采用Simufact Welding软件对割草盘控制杆焊接过程进行模拟仿真。通过建立合适的热源模型,得到焊后变形和焊接应力分布情况。结果椭圆板焊缝处为焊接变形最大的区域,最大总变形量为0.73 mm;焊后最大等效应力为395.59 MPa,且沿焊缝两侧向外扩展,等效应力呈递减趋势。结论通过工装优化方案,实现了焊后残余变形控制,最大变形量由0.73 mm降低到0.41 mm,且未引起焊接残余应力的上升,但焊后残余应力仍处于较高的水平,可通过焊后退火消除残余应力。

摘要： 激光电弧复合焊接顺序对304不锈钢T形接头影响的模拟试验分析/桂晓燕,等.焊接学报,2021,42(12):34-39.建立304不锈钢T形接头三维有限元模型,研究激光电弧复合焊接顺序对304不锈钢T形接头热变形及残余应力的影响.采用高斯面热源加高斯锥形体热源组合的热源模型,模拟激光电弧复合热源,并通过304不锈钢激光电弧复合堆焊工艺试验验证数值模拟激光电弧复合焊接过程的可靠性.

摘要： 目的研究钎涂中涂层感应热和基体感应热对基体温度场的耦合效应。方法建立二维有限元模型,研究涂层制备全周期热载荷作用下涂层与基体的温度场变化规律,揭示涂层与基体感应热对基体热影响的耦合作用机制。以钛合金表面感应重熔钛基合金涂层为例,研究涂层和基体感应热耦合作用对基体的热影响,同时,对比研究涂层和基体感应热单独作用对基体的热影响。结果在涂层感应热和基体感应热共同作用下,发现了熔化界面从涂层表面和涂层/基体界面向涂层内部双向推移的现象,基体感应热对涂层熔化具有反向热输入作用。在本研究条件下,表面开始熔化后,经历0.38 s可以实现涂层熔透。结论两个单因素的作用并非简单叠加,共同作用下基体最高温度低于单因素作用之和,但基体最大相变深度和相变时间均高于单因素作用之和,涂层感应热与基体感应热存在耦合效应。在基体感应热使得基体具有高界面温度(但低于相变温度)的基础上,温度更高的涂层,通过进一步提高基体表层的最高温度,使得基体发生相变。

摘要： 钢桥面板在焊接过程中会产生较大的残余应力,严重影响其使用性能.为确定焊接过程中残余应力的大小,基于有限元软件ANSYS,建立了正交异性钢桥面板U肋节段模型,采用均匀体热源模型、半球状热源模型、双椭球热源模型三种不同的热源模型,通过生死单元技术,对顶板-U肋焊缝焊接过程进行了数值模拟,得到了不同热源模型下的焊接温度场.在温度场计算结果的基础上,采用间接耦合法,计算了各热源模型下的焊接应力场.对不同热源模型下的温度场和应力场计算结果进行了比较.结果 表明:三种模型在温度场整体分布和应力场顺桥向与横桥向分布上基本一致,仅在纵向应力沿板厚分布上存在轻微差异.

摘要： 传统的换热器设计方法忽视了混合式制冷制热系统系统的动态特性。采用一种新的U型土壤埋管换热器的变模型及相应的工程设计方法,能够更加科学准确地设计U型土壤埋管换热器。对不同时间尺度、不同空间区域的传热过程采用相对应的计算方法,利用虚拟热汇、格林函数法建立了有限长圆柱体热源模型,并给出了解析解,应用新方法对实例进行设计。结果表明,该系统30年的平均能效比COP(Coefficient of Perfomance)为4.73,可以长期、稳定、高效运行。

摘要： 针对地铁枕梁焊接中存在的残余应力对列车性能和质量产生的影响问题,本文基于Simu-fact.welding软件,对B型铝合金地铁车体底架中的枕梁进行焊接数值模拟分析,对焊接后的残余应力与变形分布进行分析,并对不同的焊接接头形式创建不同的热源模型,对实际工况下的多层焊道进行简化处理,以单层焊道代替多层焊道,得到焊接的热循环曲线.同时,以简化处理得到的热源模型代替常规的双椭球热源模型,对整个枕梁进行数值模拟分析.仿真结果表明,由于焊缝附近位置节点被约束,当焊缝焊接完成,进入冷却过程时,焊缝收缩.因远离焊缝的枕梁型材中部和弧形板处没有约束,因此变形较大.该研究比较准确地模拟了实际生产巾焊接应力的变化情况,为地铁枕梁的焊接提供了技术支持.

摘要： 传统的换热器设计方法忽视了混合式制冷制热系统系统的动态特性.采用一种新的U型土壤埋管换热器的变模型及相应的工程设计方法,能够更加科学准确地设计U型土壤埋管换热器.对不同时间尺度、不同空间区域的传热过程采用相对应的计算方法,利用虚拟热汇、格林函数法建立了有限长圆柱体热源模型,并给出了解析解,应用新方法对实例进行设计.结果表明,该系统30年的平均能效比COP(Coefficient of Perfomance)为4.73,可以长期、稳定、高效运行.

摘要： 对等离子-MIG复合焊中MIG电弧与等离子流之间相互作用进行了分析.结合复合焊电弧形态观测,对复合焊热源模型进行了修正.考虑了复合焊中反向的等离子流与MIG电流之间的排斥作用,对引入电弧偏转角的情况下的复合焊过程进行了模拟计算,分析偏转角度对温度场的影响,并将计算结果与试验结果进行对比.结果表明,引入电弧偏角后的热源模型公式计算结果能够较好地描述复合焊的物理过程,这对优化其焊接工艺参数具有一定的实际应用价值.

摘要： 为了掌握铝合金加筋板角接焊过程的温度响应和结构响应,基于顺序耦合法开展了 5083铝合金加筋板角接焊的数值模拟,其中采用了双椭球热源模拟M1G焊的热输入,并通过生死单元法模拟焊料填充,较精确地模拟了铝合金MIG焊的焊接过程.数值结果较好地反映了铝合金角接焊时结构的温度变化特征,残余应力计算结果表明:焊缝处的最大焊接残余应力与材料屈服限相当;不同约束方式下的焊接残余应力分量的峰值差异很小,沿焊缝中心和板中线的残余应力分布也基本一致.

摘要： LB-VPPA(激光变极性等离子弧)属双高能束新型复合焊接热源.采用Y4-S2型高速摄像检测了LB-VPPA复合焊接热源形态,在理论分析复合热源产热机理的基础上,利用Fortran语言对SYSWELD软件热源模型进行二次开发,建立了能够实现正、反极性循环加载的LB-VPPA复合焊接热源模型.经与实际焊接熔池形状对比研究发现,熔池上部采用双椭球热源,下部采用三维锥体热源,同时在小孔根部植入圆柱体热源的组合式热源模型与实际LB-VPPA复合焊接最为接近.从模拟6mm厚7A52铝合金板的VPPA焊和LB-VPPA复合焊接温度场分布结果看出,LB-VPPA复合焊能量更为集中,可以再平焊位置下实现穿孔型焊接.经实际焊接工艺试验验证了上述模拟结果的准确性.因此建立精确的LB-VPPA复合焊接热源模型对开展厚板铝合金LB-VPPA复合高效焊接提供强有力的理论支持.

摘要： 为了体现穿孔等离子弧焊接热源的作用特点,克服组合式体积热源所固有的局限性,本文尝试建立了随小孔动态变化的曲面热源模型.通过数值模拟,本文定量计算了小孔壁面上的等离子弧热流密度分布,分析了在等离子弧焊接穿孔过程中等离子弧热流分布特征,计算结果表明小孔壁面上的等离子弧热流呈现双峰热流.

摘要： 开展了核电压力容器非中心孔位置J型焊缝模拟件焊接试验,测试了焊接温度循环和残余应力;建立了三维有限元模型,基于带状移动温度热源和带状移动均匀体热源模型计算焊接温度场和应力场,并和试验比较.研究结果表明,两种热源计算温度场时,都能获得相同宽度的热影响区,但体积热源计算的焊道内部与边缘之间、同焊道各焊接段之间的温度梯度大于温度热源计算结果;体积热源和温度热源计算的残余应力与试验测试结果相近,但温度热源计算残余应力结果更接近试验结果;体积热源计算的应力峰值大于温度热源计算结果.

摘要： 通过检测搅拌摩擦焊接过程中主轴电机的输出扭矩,得到真实的搅拌头扭矩,分析搅拌头轴肩和搅拌针底部、及搅拌针侧面所受的界面剪切应力,并以此建立新的搅拌摩擦焊接热源模型.此模型减少了不确定参数的个数,更精确地阐述了真实焊接过程中的产热方式.模拟结果与热电偶温度采集结果的比较表明:该模型能较为准确的预测搅拌摩擦焊接过程的温度分布.

摘要： 本文开展了核电压力容器非中心孔位置J型焊缝模拟件焊接试验,测试了焊接温度循环和残余应力;建立了三维有限元模型,基于带状移动温度热源和带状移动均匀体热源模型计算焊接温度场和应力场,并和试验比较.研究结果表明,两种热源计算温度场时,都能获得相同宽度的热影响区,但体积热源计算的焊道内部与边缘之间、同焊道各焊接段之间的温度梯度大于温度热源计算结果;体积热源和温度热源计算的残余应力与试验测试结果相近,但温度热源计算残余应力结果更接近试验结果;体积热源计算的应力峰值大于温度热源计算结果.

摘要： 从宏观传热学出发,依据横断横断面几何形状特征,综合考虑摇动电弧特性、接头几何特征及焊缝表面对电弧热流分布特征影响,建立了摇动电弧窄间隙GMAW焊瞬态温度场数值分析模型.利用ANSYS软件对摇动电弧瞬态温度场及热循环曲线进行了模拟计算,分析了其分布特征.结果表明,模型能够合理反映摇动电弧的移动轨迹及分布特性,且焊缝横断面的计算结果与实验结果吻合较好,从而证明的模型的准确性.在焊接电流为300A,摇动频率为2Hz时,熔池形态变化有限.

摘要： 本文基于AP1000蒸汽发生器,保留管板处高度为150mm的U型管束,将其余U型管束区域简化为多孔介质,建立蒸汽发生器一次侧CFD模型.采用修正的达西定律建立了多孔介质阻力模型,分别采用平均体热源和耦合二次侧传热的分布体热源建立了多孔介质的热源模型.通过一次侧CFD数值模拟结果分析了阻力模型的准确性,对比了两种热源模型结果的合理性.研究表明本文建立的U型管多孔介质模型可以很好地描述和预测蒸汽发生器一次侧流动传热特性.

摘要： 本文以均为5mm厚的D500钢与A514钢为研究对象,采用锥体热源加柱体热源与椭球热源模型组合的方法,建立了激光电弧复合焊接热源模型,借助ANSYS有限元分析软件,对D500钢与A514钢对接复合焊过程进行温度场模拟,并与实验所得的焊缝形状及尺寸进行比较,结果表明,模拟所得的焊缝形状及尺寸与实际焊接所得的结果比较相符,证明该组合热源模型具有一定的适用性.

摘要： 本文以5mm厚D500钢为研究对象,采用高斯面热源加锥体热源加柱体热源与椭球热源组合的方法,建立激光—电弧复合焊的热源模型,借助ANSYS有限元分析软件,对D500钢复合焊过程进行模拟计算,并与实验所得焊缝形状进行比较分析.结果表明,数值模拟所得焊缝截面尺寸与实验结果一致性达到95％以上,证明建立的热源模型是可以反映客观实际的,对进一步研究激光—电弧复合焊数值模拟具有指导意义.

摘要： 为了提高Cr-Ni-Mo系钢焊接温度场计算精度,通过多层加载的方式对焊接热源进行了改进,改进后的焊接热源可以很好的对焊接温度场进行计算,并通过试验进行了验证,结果表明:沿焊缝高度方向自上而下施加递减的体生热率,可进一步精确焊缝温度场计算.以1∶2.2∶2.9的比例施加能量,可使焊缝高度方向温差减小.通过加载多层单元的手段沿焊接方向施加长度4mm的热源,可使焊缝最高温度不变的前提下,增加熔长,有效地改善了熔池形貌及热影响区的温度变化.在沿焊缝高度方向及焊接方向多层加载后的焊接热循环曲线试验值与模拟值最大误差为3.88％,节点的热循环曲线与试验结果吻合度较高,计算结果可大幅提高焊接模拟计算的准确性和计算精度.

摘要： 在该热源控制装置、热源系统以及热源控制方法中，具备热源组(10、20)、多个组控制部(11、21)、以及台数控制部(30)，组控制部(11、21)具有第一运转范围输出部和第二运转范围输出部，台数控制部(30)在要求负载超出第一适当运转范围时，增加热源组(10、20)的起动数量，并且以热源单元(12、22)的起动数量成为规定台数的方式控制组控制部(11、21)。

摘要： 本发明提供可使热源机的控制装置掌握变频器装置的停止、并且能够扩大热源机的稳定运转动作时间的热源机。热源机具有电动式压缩机，其被变频器装置驱动，并压缩冷媒，该变频器装置具备为了设备保护而根据变频器控制部的规定运算来停止的保护功能；以及控制装置，其控制冷热输出和/或温热输出，其中，控制装置具有变频器保护功能推定部，该变频器保护功能推定部推定变频器控制部的保护功能的运算结果。

摘要： 一种热源机和热源系统以及热源机的控制方法，能够提供例如以低于10％负载的低负载也能够继续运转的蜗轮冷冻机。在由冷水入口温度传感器测定的冷水入口温度成为与设定冷水出口温度之间形成规定温度差的第一温度以下时，具有反复控制蜗轮冷冻机的停止和起动的低负载模式，该蜗轮冷冻机中，在冷水入口温度或冷水出口温度成为在比第一温度低的第二温度以下的情况下具备停止蜗轮冷冻机的停止限制模式。

摘要： 热源系统(1)的上位控制装置应用于具有多个热源的热源系统(1)，以使向外部负载(6)供给的载热体的温度即载热体出口温度成为设定温度的方式对热泵式制冷机(2a)、(2b)和吸收式制冷机(2c)、(2d)进行控制，热泵式制冷机(2a)、(2b)的性能系数(COP)高于吸收式制冷机(2c)、(2d)的性能系数(COP)，该上位控制装置具有载热体出口温度变更单元，该载热体出口温度变更单元在假设变更了热泵式制冷机(2a)、(2b)的载热体出口温度的情况下的吸收式制冷机(2c)、(2d)的变更后预测值高于吸收式制冷机(2c)、(2d)成为轻负载停止的第2轻负载停止阈值时，进行变更热泵式制冷机(2a)、(2b)的载热体出口温度的载热体出口温度控制。

摘要： 一种比例螺线管阀(28)的控制方法，该比例螺线管阀的阀开度通过比例螺线管的励磁而被控制，其中，该比例螺线管阀的控制方法包含以下工序：生成对比例螺线管(28)进行励磁的驱动电流(id)；以比阀芯(18)的移动快的周期使驱动电流(id)的极性反转；以及通过驱动电流(id)的电流电平对阀开度进行控制。由此，使比例螺线管(28)产生交变磁场以避免剩磁的影响，并且通过驱动电流(id)的电平来获得希望的阀开度。

摘要： 一种热源装置，所述热源装置具备制冷循环，所述制冷循环连接有压缩机、热源热交换器、膨胀阀以及热介质热交换器，所述热源装置具有热交换室以及机械室，所述热交换室至少收纳有热源热交换器，所述机械室至少收纳有压缩机和热介质热交换器，热介质热交换器连接有热介质配管，热介质配管的一个端部位于机械室内，热介质配管的另一个端部位于机械室外。

摘要： 在该热源控制装置、热源系统以及热源控制方法中，具备热源组(10、20)、多个组控制部(11、21)、以及台数控制部(30)，组控制部(11、21)具有第一运转范围输出部和第二运转范围输出部，台数控制部(30)在要求负载超出第一适当运转范围时，增加热源组(10、20)的起动数量，并且以热源单元(12、22)的起动数量成为规定台数的方式控制组控制部(11、21)。

摘要： 一种热源机和热源系统以及热源机的控制方法，能够提供例如以低于10％负载的低负载也能够继续运转的涡轮冷冻机。在由冷水入口温度传感器测定的冷水入口温度成为与设定冷水出口温度之间形成规定温度差的第一温度以下时，具有反复控制涡轮冷冻机的停止和起动的低负载模式，该涡轮冷冻机中，在冷水入口温度或冷水出口温度成为在比第一温度低的第二温度以下的情况下具备停止涡轮冷冻机的停止限制模式。

摘要： 本发明公开了一种基于点热源模型的生物体内部热源强度和温度分布的分析方法与装置，该装置由红外CCD探测器、数据采集单元和计算机组成；本发明以Pennes生物热传导方程为基础，通过点热源模型求得Pennes方程的解析解。生物体热源可视为由均匀分布的点热源组成，各个点热源通过独立热传导形成温度场，真实温度场由各个点热源形成的温度场叠加而成。通过红外CCD获取生物体表面温度分布数据，由表面温度分布数据通过温度拟合方法得到生物体内部热源强度分布信息，进而得到体内温度分布信息。生物体内部热源强度和温度分布反映了生物体与新陈代谢直接相关的功能信息，本发明为生物医学分析提供客观功能学依据。

摘要： 本发明公开了一种基于点热源模型的生物体内部热源强度和温度分布的分析方法与装置，该装置由红外CCD探测器、数据采集单元和计算机组成；本发明以Pennes生物热传导方程为基础，通过点热源模型求得Pennes方程的解析解。生物体热源可视为由均匀分布的点热源组成，各个点热源通过独立热传导形成温度场，真实温度场由各个点热源形成的温度场叠加而成。通过红外CCD获取生物体表面温度分布数据，由表面温度分布数据通过温度拟合方法得到生物体内部热源强度分布信息，进而得到体内温度分布信息。生物体内部热源强度和温度分布反映了生物体与新陈代谢直接相关的功能信息，本发明为生物医学分析提供客观功能学依据。