一、高铬铸铁件成型过程三维热应力数值模拟（论文文献综述）
陈敏[1]（2018）在《某铝合金异形件铸造工艺研究》文中进行了进一步梳理铝合金航空件使用要求越来越高,需要其实现的功能越来越多,使得产品的设计越来越复杂。某铝合金异形件形状复杂,采用传统的铸造工艺难以生产出来。结合铸件的结构特点和工艺特点,设计出一种传统金属型重力铸造与快速成型打印砂芯之间的组合新工艺,寻找传统工艺与新兴生产方式之间的结合。本文以某铝合金异形件为研究对象,结合企业的生产实际,设计多种浇注系统方案和补缩系统方案,采用Any Casting数值模拟软件从充型过程、凝固过程以及铸件缺陷产生位置方面对比分析,最终选出铸造工艺方案,针对铸造工艺方案中存在的问题进行改进优化,改进浇注系统和补缩系统,解决铸件上产生的缺陷。采用正交试验设计,对铸造过程中的三个主要影响因素浇注时间、浇注温度和模具温度进行试验设计,以铸件残余熔体表面积作为实验输出结果,基于正交试验设计得到的结果,通过方差分析和极差分析两种分析方法得出三个参数影响铸件质量的主次,得到最优工艺参数。采用3D打印的方法打印铸件砂芯,对砂芯的结构进行结构设计,设置适合打印的铸件工艺参数,最后设定打印工艺参数:打印层厚为0.28mm,粘结剂浓度为0.2%通过设计的铸造工艺方案,优化的铸造工艺参数以及基于参数设计下3D打印出来的砂芯。将金属铸型与3D打印砂芯组合在一起,浇注铸件,并对其进行金相检测和硬度测试,均满足要求。
杨坤,蒋业华,冯晶[2]（2018）在《基于ANSYS的ZTA/Fe复合材料凝固过程温度场的数值模拟》文中提出基于ANSYS软件对ZTA陶瓷颗粒增强高铬铸铁基复合材料铸造过程的温度场进行了数值模拟,获取了复合材料在凝固过程中不同时刻的温度场,预测了由于温度的变化所产生的缩孔缺陷,并进行了实验验证。模拟结果与实验结果比较吻合,适用于复合材料铸造工艺的优化,并为模拟铸造过程中的热应力计算提供温度条件。
柏媛媛[3]（2018）在《镁合金大扁锭半连铸非稳态物理场的数值模拟》文中提出镁合金宽幅板带材是变形镁合金应用的主要产品形式,也是镁合金可以大量应用的潜在高附加值产品。扁锭铸造-热轧开坯-薄带卷轧是其工业化规模化低成本生产的最佳工业路线,其中大规格高质量镁合金扁锭半连铸生产是该技术路线的主要工序,也是实现宽板带卷轧制生产的前提。目前,热裂是大规格镁合金扁锭铸造面临的主要技术问题,因此对铸造过程中的应力场与应变场开展数值模拟研究对半连铸结晶器结构优化设计与铸造工艺窗口的初步确定均具有十分重要的现实意义。AZ31B是目前镁合金板带材轧制的主要合金牌号,本文研究了 Ca对AZ31B热裂敏感性的影响,同时研究了具有较大热裂敏感性的ZK60合金及其添加Y对热裂敏感性的影响,在此基础上研究了规格为400mm×1450mm的扁锭半连铸工艺在铺底和启车初始阶段的非稳态应力与应变行为及其热裂倾向性,研究取得以下主要结论:Clyne-Davies模型预测结果表明,在测试合金中AZ31B-3Ca合金和ZK60-0.5Y合金的热裂敏感性最低;热收缩实验的结果表明,随着Ca含量的增加,AZ31B镁合金的热裂敏感性先降后升,随着Y含量的升高,ZK60镁合金的热裂敏感性升高,热裂纹敏感系数CSC（Cracking Susceptiblity Coefficient）预测结果和热收缩实验结果基本吻合;铺底阶段的数值模拟结果表明,对Φ160mmAZ31B圆锭来说,铺底保留时间为40s,液面高度为50mm时铺底阶段的热裂倾向性最小;铺底阶段三种不同合金的热裂倾向性顺序为:ZK60>AZ31B>AZ80;添加3%Ca时AZ31B的热裂倾向性最小;添加0.5%Y时ZK60的热裂倾向性最小;对横截面尺寸为400mm×1450mm的AZ31B扁锭来说,铺底保留时间为60s,液面高度为150mm时合金热裂倾向性最小;启车阶段的数值模拟结果表明,对400mm×1450mmAZ31B镁合金大扁锭来说,铸造速度对热裂的影响很大,提高铸造速度,熔体流动速度加快,液穴加深,铸锭的等效应力、等效应变和裂纹断裂指数CDI均变大,但是合金凝固危险点的CDI均较小,因此,启车的最大安全速度可以达到36mm/min;提高浇注温度（温度范围:930K～970K）,液穴加深,尽管等效应力和等效应变变化不大,但CDI最大值先降后升,因此,浇注温度为950K时热裂倾向最小;当电磁场频率增加（频率范围:10～30Hz）时,尽管趋肤效应明显增加,但液穴区域的磁感应强度和洛伦兹力分布均匀程度明显提高,熔体磁致强制对流程度沿宽向差别显着减小,且沿厚向对流程度减弱,铸锭中心的等效应变和CDI最大值都明显下降,铸锭表面等效应力差别减小;增加电磁场强度（线圈安匝数范围:12～36kAt）,磁感应强度渗透深度增加,洛伦兹力增大,对熔体的流动方向影响不明显,熔体流动的最大速度增大,液穴内的磁感应强度、洛伦兹力和熔体流动的分布均匀程度下降,同时液穴变深,铸锭中心的等效应变和CDI最大值都明显升高,线圈安匝数为12kAt时,热裂趋势最小。
吴江[4]（2015）在《基于铁型覆砂技术的热磨机磨片的研发》文中认为热磨机是生产中密度纤维板的重要机械设备,它的运行状制约着生产成本和经济效益,而决定热磨机性能的关键在于热磨机磨片的使用寿命。由于高铬铸铁自身的组织特点,使其拥有较高的硬度和耐磨性等,因此,已被广泛应用于热磨机磨片的生产上。国内磨片使用寿命较短,严重影响了企业的经济效益。因此,镇江中福马机械有限公司和浙江省机电设计研究院共同研发一种高性能热磨机磨片。本文利用MAGMASOFT模拟软件对铸件充型、凝固过程的温度场进行数值模拟,通过模拟结果可以直接看到铸件充型过程状况、凝固过程温度场、铸件铸造缺陷等,为优化铸造工艺提供了科学依据。采用铁型覆砂铸造工艺生产铸件,并通过不同硬度试验、冲击试验和磨损性试验对不同含碳量、不同合金元素、不同热处理条件下的磨片显微组织、力学性能和耐磨性进行系统研究。试验结果表明:在1060℃×2h（空淬）+470℃回火×2h时,硬度和韧性达到了较好的匹配,组织为奥氏体+少量的马氏体+一次碳化物+弥散分布的二次碳化物。此时A3硬度达到了61.2HRC,冲击韧性为9.5J·cm-2。设计了热磨机磨片自动化生产线,在实际磨片磨损测试中性能达到了进口磨片的水平,制造成本下降,取得了良好的经济效益和社会效益。
肖小峰[5]（2014）在《消失模铸造高铬铸铁/碳钢双金属耐磨衬板研究》文中研究说明用于矿山生产的球磨机衬板是球磨机主要易损部件,磨机运转时,衬板要受到介质和物料的冲击、磨剥和矿浆腐蚀等作用,形成了衬板冲击磨损、疲劳磨损、剪切磨损、磨料磨损和化学腐蚀等,使衬板成为矿山生产的一项主要成本支出,初步估算国内矿山用耐湿磨衬板是一个规模达几十亿市场。采用高锰钢、合金钢制造的衬板在湿式球磨机内使用寿命较低,当代性能优异的耐磨材料高铬铸铁特别适用于这种湿态磨料磨损场合,而单一高铬铸铁不具备强韧结合的优良性能,需将其与高韧性碳钢复合制成双金属材料,但由于传统复合铸造型腔中氧气使先浇注金属发生氧化,导致界面结合质量不高,本文利用消失模铸造特有负压工艺和还原性气氛,研究和开发一种双金属液消失模复合铸造工艺,生产适用于矿山湿式球磨机的高铬铸铁／碳钢双金属衬板。首先采用稀土、钙、硅和少量低熔点金属组成的复合变质剂改善共晶高铬铸铁微观组织形态及其冲击韧性。然后对高铬铸铁/碳钢双金属衬板的消失模复合铸造工艺进行了系统研究：采用有限元软件数值模拟（ANSYS、ProCast）、力学模型计算相分析双金属液消失模复合铸造工艺的可行性；为提高复合界面质量,采用基于信息采集技术的温度场测试、传热模型理论计算探索碳钢、高铬铸铁的合理浇注顺序、最佳复合温度以及浇注间隔时间；为提高工艺设计效率,基于C#平台、ACCESS数据库技术开发双金属液消失模复合铸造工艺设计系统；最后采用CAD/CAM技术快速制造了双金属衬板EPS模样,以定量浇注方式,在60s、75s、90s三种浇注间隔时间试制双金属衬板铸件。为验证工艺的合理性：通过微机控制电子式万能试验机、摆锤式冲击试验机、洛氏硬度计、显微硬度计对工艺试样进行相关力学性能测试;通过光学显微镜、扫描电镜（SEM）、能量色散X射线光谱仪（EDX）和X射线衍射分析仪（XRD）对工艺试样及其界面的微观组织进行了分析；最后在湿式球磨机内全工况条件下,双金属复合衬板和原合金钢衬板以维度方向间隔布置,进行装机磨损对比试验。复合变质效果显示：高铬铸铁进行晶粒明显细化,由纤维状菊花团向孤立分散的小块状转变,冲击韧性明显提高。双金属衬板凝固过程的热-结构耦合结果显示：后浇入高温碳钢液为界面附近形成冶金结合提供了必要的热力学条件：应采用合适热处理工艺消除界面部分的残留应力,防止材料在结合面处开裂；应减小衬板碳钢层圆弧面设计半径,当衬板凝固收缩后自动增大半径补偿变形以适应球磨机内的安装圆弧面。根据双金属液消失模复合铸造的工艺分析：避免铸型顶部、侧部在浇注过程中或是浇注完毕后发生塌箱的关键条件是整个铸型提供足够大P阻（涂料层和型砂移动时单位面积上受到的阻力）,采用加大抽真空工、高强度涂料层（2-3mm）等措施保证工艺实施中不发生塌箱；确定钢、铁最佳组合温度（高铬铸铁表面1210℃,碳钢1550℃）；两种金属最佳浇注间隔时间为75s；复合界面位于碳钢层厚度下限范围15.2mm处。对复合界面组织研究发现：碳钢液润湿于高铬铸铁表面为其复合界面形核提供了条件,后浇入的碳钢液复制高铬铸铁随机起伏波纹表面,界面呈现犬牙交错状,组织较致密,无明显缩孔和疏松缺陷,呈良好冶金结合状态；建立过渡区域传质模型,理论计算与电镜扫描结果保持一致,铬、铁、碳原子由高铬铸铁侧向碳钢侧进行短距离传质,其扩散规律为Tiller衰减曲线；影响高铬铸铁-碳钢双金属衬板复合质量最重要的工艺参数是复合浇注时间间隔。间隔时间过短（60s）,两种金属形成对冲而混相；间隔时间过长（90s）,两种金属难以形成有效冶金结合；间隔时间合适（75s）,两种金属材料之间呈现较高质量、足够强度和厚度的冶金结合。双金属复合材料的试样的力学性能得到大幅度提升,洛氏硬度达到61HRC,冲击韧性达到16.5J/cm2,抗弯强度达到1600MPa。装机试验结果显示：九个月后,碳钢/高铬铸铁双金属衬板仍保留光滑平顺的圆弧过渡轮廓,厚度方向尺寸均匀减薄,仍然保持原有高铬的银色光泽；而原合金钢衬板由于冲击、腐蚀和磨损的循环交替作用,其曲面轮廓变为粗糙、间断的冲击尖峰,厚度方向尺寸减薄至只有10mm,整个衬板表面完全被氧化并呈现红锈色,已经报废必须更换新衬板。服役后衬板失重结果对比显示高铬铸铁／碳钢双金属衬板的相对耐磨系数是原有合金钢衬板的3倍。本文成功将消失模技术应用于双液双金属复合衬板的生产,将碳钢的高韧性、高延展性和高铬铸铁的高强度、高耐腐蚀磨损性结合在一起,解决硬度与韧性的矛盾,降低生产成本。
刘大双[6]（2013）在《耐磨堆焊用无渣自保护药芯焊丝及其冶金行为研究》文中指出无渣自保护药芯焊丝无需保护气源、焊剂，焊后无渣，熔敷速度明显高于普通的药芯焊丝和实芯焊丝，这些优点契合了大型设备如辊压机对修复效率的内在需求，为大型、超大型构件的高效、自动化堆焊修复提供了新的有效途径。本文针对辊压机辊面的磨损失效及堆焊修复现状，提出并按照气体-金属联合保护的思想，研制了一种环境友好型无渣自保护药芯焊丝。该焊丝焊接工艺性能较佳，堆焊层硬度在58～67HRC范围，耐磨性能优良。在此基础上，本文围绕无渣自保护药芯焊丝工艺性能和耐磨性能展开了系统的研究。研究认为，无渣自保护药芯焊丝的飞溅主要有四种类型：电弧斥力飞溅、电爆炸飞溅、气体析出飞溅和蒸汽阻力飞溅。利用一次回归正交设计试验方案，建立了药芯组分硼铁、锰粉、石墨、铝镁合金和硅铁对飞溅组成的数学模型。并从表面张力、焊接电弧导电性、气体析出、焊接反应放热程度等四个方面对无渣自保护药芯焊丝飞溅行为机理展开了系统的研究，认为添加能够降低熔滴表面张力、提高电弧导电性、减小气体析出或焊接反应放热程度的药芯组分，有利于降低飞溅率。通过药芯组分调整飞溅率最小仅0.57%。分析了无渣自保护药芯焊丝的环保特性。与目前常用的手工焊条或CO2气体保护堆焊相比，它节约了大量的能耗，并减少排放。依托自主搭建的高速摄影观察平台和电弧物理监测系统，在国内外首次对无渣自保护药芯焊丝熔滴过渡行为展开系统研究。发现无渣自保护药芯焊丝熔滴过渡过程中频繁的熔渣飞溅，即“渣溅”这一特有的现象；认为其熔渣与熔融金属高温下线膨胀系数相差大，熔渣本身的体积较小，熔滴在过渡过程中自身快速旋转的事实，是形成““渣溅”的根本原因。“渣溅”的发生成功解释了合金元素脱氧保护之后氧化产物的去向问题，它是导致焊后焊道表面没有熔渣的基本原因。建立了“渣溅”的简单模型。提出了熔滴过渡的几种形态：排斥过渡、表面张力过渡、颗粒过渡和爆炸过渡。排斥过渡和表面张力过渡是无渣自保护药芯焊丝的主要过渡方式。并对其形成机理以及熔滴过渡形态对焊接电弧的影响进行了研究，从焊接工艺参数和药芯组分两个方面探讨熔滴过渡形态的调控方法。通过试验确立了无渣自保护药芯焊丝的基本合金系：Fe-Cr-B-C。分别调整药芯组分中石墨、硼铁含量，研究了C、B及B/C对Fe-Cr-B-C系堆焊合金凝固组织的影响规律。石墨促进了堆焊层组织先析碳化物的形成，同时抑制了共晶碳化物的生长，并使得先析碳化物趋于垂直于母材表面生长。随着石墨含量的增加，洛氏硬度值逐渐增加；当石墨含量超过6%后，硬度值增幅放缓。在具体Fe-Cr-C合金系下，不足5%的B添加量就可以使得组织中获得90%以上的碳化物。随着硼铁含量从0增加至12%，Fe-Cr-Ti-C合金组织中先析碳化物的直径从9um增加至20um，同时碳化物体积分数从14.10%增加至36.00%，合金硬度从55HRC增加至65HRC。在药芯中硼铁和石墨添加总量一定的条件下，随着硼铁的比重增加，硬质相的尺寸趋于减小。在Fe-Cr-B-C合金系的基础上继续添加含量变化范围较宽的钛铁及铌铁，系统的研究了Ti和Nb对无渣自保护药芯焊丝堆焊合金组织和耐磨性的影响，并揭示了堆焊合金的耐磨机制。钛铁的添加促进堆焊层中高硬度TiC碳化物的形成。TiC可作为M7（C, B）3（M=Cr, Fe, Mn）碳化物的形核核心，并减少M7（C, B）3碳化物的数量。由于形成TiC的过程中消耗了一定量的C，当钛铁含量增至24%时，堆焊合金组织由过共晶组织转变为亚共晶组织。钛铁的添加使得合金具有更高的硬度和细化的组织，因而有利于改善堆焊合金的耐磨性能。当钛铁添加量增加至24%时，磨损量14.9mg，达到最小值。随着药芯中铌铁的添加，M7（C, B）3碳化物的数量逐渐减少，且NbC的数量增多。当铌铁含量添加至18%时，堆焊合金由过共晶转变为共晶组织；当铌铁含量继续添加到24%时，堆焊合金的组织继续转化为亚共晶组织。不加铌时堆焊合金的硬度值为58.9HRC，当药芯中铌铁含量增加至18%时堆焊合金的硬度值达到64.3HRC。当药芯中铌铁添加量继续增加至24%，堆焊合金的硬度值有所回落，为62.7HRC。另一方面，药芯中铌铁含量从0增加至18%时，磨损失重随着药芯中铌铁含量的增加而不断减小；继续增加铌铁含量至24%，磨损失重值不再有明显变化。随着药芯中钛铁或铌铁的添加，堆焊合金的组织出现了尺寸较小、硬度极高的MC （M=Ti/Nb）型碳化物，同时堆焊合金中先析M7（C, B）3碳化物的数量和尺寸均不断减少，并且基体组织得到了Cr的固溶强化。这一成分和组织变化导致了堆焊合金磨损机理的变迁：由强化前的微裂纹机制转变为得到Nb或Ti强化堆焊合金时的微切削和经历多次塑形变形所导致的微犁耕机制。利用有限元辅助设计了无渣自保护药芯焊丝辊压机辊面堆焊制造工艺。在考虑焊接残余应力的情况底下，利用有限元方法展开对堆焊辊体工作应力分布的模拟分析，结果表明在堆焊四层的情况下，较佳的堆焊工艺为：缓冲层堆焊3层（厚度为60mm），耐磨层堆焊1层（厚度为20mm）。此时，辊压机工作时的最大应力值出现在距离堆焊表面约15mm处，且为558MPa。该结果为成功将无渣自保护药芯焊丝应用于辊压机堆焊修复制造打下了良好的基础。
吴丙根[7]（2012）在《高铬铸铁凝固路径及碳化物析出预测》文中进行了进一步梳理高铬铸铁在矿山、建材、冶金、火力发电等行业得到了广泛的应用,是国内外公认的、较好的抗磨材料。高铬铸铁中的碳化物在高铬铸铁出色的耐磨性能上起着重要的作用。而合金化是高铬铸铁生产过程中最常用的一种改善组织及性能的方法之一,通过向铸铁中加入微量的合金元素,达到细化基体组织,改善碳化物形貌,提高铸铁性能的目的。因此,研究合金化对高铬铸铁凝固过程的影响是很有必要的。相对于亚共晶高铬铸铁,过共晶高铬铸铁的含碳量和含铬量均较高,碳化物数量有很大增加,材料的硬度也有相当大的提高,所以本研究设计了合理的过共晶高铬铸铁成分,并在此成分基础上加入一定含量的钛,高温下钛和碳反应生成的TiC,于是钛元素在铸铁中以钛的碳化物形式均匀分布在即将结晶的液态铁水中,以起到外来晶核的作用,细化奥氏体晶粒,控制共晶碳化物长大的作用。本研究使用热电偶和数据采集系统综合测温,测定铸型的冷却速率；使用WinROOF软件测定碳化物的体积分数；使用X Pert Pro MPD射线衍射仪进行物相分析。本研究使用FORTRAN语言编写计算程序,根据实验测得的高铬铸铁凝固过程中的温降曲线,调整对流换热系数和导热系数,采用二维导热方程求出网格点焓值,并即时与多元合金微观偏析规律模型耦合（本文采用偏平衡模型和杠杆定律模型）,求解全场温度分布,得到各析出相的体积分数及相成分。根据模拟结果分析铸锭内不同位置温度差异对对凝固路径的影响,并与三种不同的合金微观偏析模型（杠杆定律,Guliver-Scheil模型和偏平衡模型）进行了比较；根据模拟得到的析出相的体积分数和相成分,分析碳化物析出的数量及浓度变化,并与实验结果进行了比较。
吴云玉[8]（2010）在《基于生物质固体成型机理研究的环模疲劳寿命分析》文中提出生物质固体成型技术使松散的生物质致密化,能显着提高生物质制品的性能,成为规模化利用生物质能源的一种有效途径,但是生物质固体成型机理的不完善和成型机械的使用寿命短,尤其是关键零部件——环模使用寿命短,成为制约生物质固体成型技术发展的瓶颈,开展生物质固体成型机理和环模寿命研究对开辟生物质新能源的利用具有十分重要的意义。建立生物质固体成型过程中从宏观到微观过渡的关键数学模型——机械接触几何模型,通过对过渡模型的研究,提出生物质固体成型的微观机理,表明成型正压力F与颗粒表面斜角ai的余弦成正比关系。为了获得生物质固体成型时的应力、变形特性和环模的等效应力、摩擦力分布规律,推导了生物质固体成型的弹塑性力学公式、接触力学和粘弹性理论,借助有限元软件ANSYS,建立生物质固体成型的非线性接触有限元模型,利用欧拉法进行计算,对环模式生物质固体成型过程进行数值模拟,证明了微观成型机理的正确性,为环模的寿命分析提供依据。利用有限元分析法对环模的疲劳寿命进行研究,为环模设计提供了一种新方法。通过研究环模的失效形式、失效机理和影响环模寿命的因素,对环模的疲劳寿命进行研究。根据材料的疲劳寿命实验数据,利用Weibull公式建立环模疲劳失效的S—N曲线,确定环模的疲劳累积损伤原则——Palmgren-Miner原则。借助COSMOSWorks有限元软件对不同结构参数下的环模,采用雨流计数法进行统计计算,获得环模的疲劳寿命。研究表明,模孔形状、孔径、模孔长径比、分布排列形式和模孔数目对环模的寿命影响较大：模孔交替排列的环模寿命要比模孔平行排列的环模寿命长；椭圆孔环模的寿命比圆孔环模的寿命长,其强度比值约为3：2；利用上述疲劳分析法,特别针对180℃模孔交错排列、孔径10mm、长径比5：1的720孔的圆孔环模进行寿命分析,验证了有限元疲劳分析法的正确性。
孔雪辉[9]（2010）在《生物质固化成型环模磨损实验研究及数值模拟》文中提出我国经济持续多年的快速发展,对能源需求的增长必然造成能源短缺和环境污染的双重巨大压力。因此,开发和利用既能保证经济发展又不破坏环境的新型能源已经成为一个重大的热点课题。本文以黑龙江省攻关项目“年产2000吨生物燃油生产装置”为依托,以发展生物质能资源化利用技术为背景,针对目前国内还没有进行有关纤维含量高的生物质原料对环模金属材料的磨损性能的影响方面的研究工作,首次以提高金属材料抗植物材料磨损能力,减少环模磨损,优化环模结构,提高生物质环模压辊式成型机关键部件环模的使用寿命为目的,对环模的磨损失效机理、生物质原料对环模金属材料的磨损机理进行了分析和深入的实验研究；并针对环模模孔模具形状的优化问题,对环模模孔形状进行了优化设计,得到了最优的环模模孔形状。具体研究工作如下：（1）通过对环模抗弯强度和接触强度分析,表明环模的主要失效形式来自不均匀磨损。（2）通过软磨料磨损实验验证生物质对金属材料的磨损机理是微切削和塑变疲劳剥落机理。（3）根据生物质秸秆压缩成型特点,用非线性有限元理论对生物质固化成型过程进行分析。（4）在用ANSYS软件对两种环模模孔进行挤压成形过程有限元模拟中,我们得到环模模孔的正应力和温度分布情况,可以看出弧形模孔的正应力比不带弧度的锥形模孔的小近5%,并且温度要偏低。通过计算得出弧形模孔的磨损量要比锥形模孔小20%左右。（5）针对环模模孔的等磨损优化问题,在国内首次结合热力耦合有限元析、BP神经网络和优化算法,采用遗传算法以模孔磨损的均方差最小为目标,建立等磨损优化数学模型,对环模模孔形状进行了优化设计。研究表明采用本方法优化得到的环模模孔形状,与传统的锥形模相比,沿其表面的最大磨损深度降低了60%,且磨损深度分布均匀,说明了这种设计方法是可行的,同时也为其它的非线性优化设计问题提供了方法。本文在国内首次开展了生物质原料对环模金属材料磨损机理的实验研究,所作的研究不仅可为生物质固化成型关键参数的选择提供理论依据,而且可为环模压辊式成型机的设计和制造提供理论与参考依据。在环模模孔等磨损优化设计中所采用的研究方法也是一次突破和有意义的尝试。
吴海军[10]（2008）在《CCKZ63弹簧托梁裂纹数值模拟及工艺改进》文中指出CCKZ63弹簧托梁是一种新型的转向架托梁,它是在传统弹簧托梁基础上改进而来的。弹簧托梁是铁路客车转向架上重要的大型铸钢件之一,对转向架上的弹簧起着支撑和定位的重要作用,其质量直接影响铁路客车行车的安全。经过铸造工作者的努力,传统托梁的缩松、缩孔以及裂纹等缺陷得到了很好的预防和解决。但CCKZ63弹簧托梁的横梁长度比传统弹簧托梁长230mm,其他部位结构完全相同,在生产中这种托梁却出现了很多铸造缺陷问题且难以彻底解决,其中横梁部位的热裂纹问题尤为严重。本文首先利用凝固模拟软件ProCAST,对原有铸件铸造工艺的温度场、流场及应力场进行了耦合计算,分析确定可能产生裂纹的位置,再根据裂纹产生的原因对铸造工艺进行反复优化及分析,最终确定了合理的铸造工艺方案。本文通过增加内浇道的方式,改进了原有浇注系统,使横梁对应各部位实现同时凝固,减轻了连接板部位易出现裂纹的问题;通过在横梁内侧,连接板和横梁下部连接处增加冷铁,加快了该部位的凝固冷却速度,消除了热节,减小了该部位出现裂纹的机率。应用改进后的铸造工艺进行CCKZ63弹簧托梁的生产验证,其结果表明,裂纹的产生率有所降低,裂纹长度相对缩短,废品率实现较好控制,铸件质量得到显着提高。裂纹的出现率由以前的45%降低为5%～7%;弹簧托梁75%～85%的裂纹长度小于50 mm,其余部分在100 mm以内,且宽度小于1 mm,较容易焊补;废品率也由原来的15%降低到5%以内。
二、高铬铸铁件成型过程三维热应力数值模拟（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：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（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。
三、高铬铸铁件成型过程三维热应力数值模拟（论文提纲范文）
（1）某铝合金异形件铸造工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 选题目的及意义 |
| 1.3 铝合金铸造现状 |
| 1.3.1 铝合金铸造技术的现状及应用 |
| 1.3.2 铸造组合工艺的应用 |
| 1.3.3 快速成型技术在铸造中的应用 |
| 1.3.4 数值模拟技术在铸造中的应用 |
| 1.4 本课题研究的主要内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 铝金异形件铸造工艺方案设计及数值模拟 |
| 2.1 零件分析 |
| 2.1.1 零件结构分析 |
| 2.1.2 铸造的难点 |
| 2.2 材料分析 |
| 2.3 数值模拟软件及理论基础 |
| 2.3.1 数值模拟软件介绍 |
| 2.3.2 铸造充型过程数值模拟理论 |
| 2.3.3 铸造凝固过程数值模拟理论 |
| 2.3.4 缩孔缩松判据 |
| 2.4 铸造工艺设计 |
| 2.4.1 铸造方法选择 |
| 2.5 浇注方案设计 |
| 2.5.1 浇注位置的选择 |
| 2.5.2 分型面的确定 |
| 2.5.3 浇注系统设计 |
| 2.6 基于数值模拟优化方法的冒口设计 |
| 2.7 铸造工艺参数的选择 |
| 2.8 方案对比及优选 |
| 2.9 本章小结 |
| 第3章 铝合金异形件铸造工艺改进及模拟验证 |
| 3.1 浇注系统的改进 |
| 3.2 补缩系统的改进 |
| 3.3 数值模拟验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 工艺参数对铝合金异形件质量的影响分析 |
| 4.1 正交试验设计概述 |
| 4.2 正交试验设计的正交表 |
| 4.3 工艺参数对铸件缺陷影响的正交实验设计 |
| 4.4 试验结果的分析方法 |
| 4.4.1 极差分析 |
| 4.4.2 方差分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 砂芯及铸型的设计及优化 |
| 5.1 传统的制芯技术 |
| 5.2 3D打印技术介绍 |
| 5.2.1 3D打印工作原理 |
| 5.2.2 3D打印技术的优势 |
| 5.2.3 3D打印在铸造中的应用 |
| 5.2.4 3DP打印技术 |
| 5.3 砂芯打印结构设计和优化 |
| 5.3.1 砂芯结构的设计 |
| 5.3.2 砂芯试制及分析 |
| 5.3.3 砂芯的优化 |
| 5.4 砂芯后处理 |
| 5.5 金属模具的设计与加工 |
| 5.5.1 金属型的材料选择 |
| 5.5.2 金属型的结构设计 |
| 5.6 涂料的选择 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 生产验证 |
| 6.1 合金熔炼 |
| 6.2 浇注过程试验 |
| 6.3 铸件的外观检测 |
| 6.5 铸件的性能检测 |
| 6.6 结果分析 |
| 6.7 本章小结 |
| 第7章 总结 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（2）基于ANSYS的ZTA/Fe复合材料凝固过程温度场的数值模拟（论文提纲范文）
| 1 温度场的数学模型 |
| 1.1 基本假设 |
| 1.2 初始条件 |
| 1.3 边界条件 |
| 1.4 潜热的处理 |
| 1.5 热物性参数 |
| 2 ANSYS模拟过程 |
| 2.1 前处理阶段 |
| 2.2 加载与求解阶段 |
| 2.3 后处理阶段 |
| 3 模拟结果分析 |
| 4 结论 |
（3）镁合金大扁锭半连铸非稳态物理场的数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 常用变形镁合金 |
| 1.1.1 AZ31B镁合金 |
| 1.1.2 AZ80镁合金 |
| 1.1.3 ZK60镁合金 |
| 1.2 镁合金板材及其生产与应用 |
| 1.3 半连续铸造技术 |
| 1.4 热裂 |
| 1.4.1 合金凝固的热裂特征 |
| 1.4.2 热裂形成机理 |
| 1.4.3 热裂判据 |
| 1.5 镁合金热裂的数值模拟技术 |
| 1.6 本文主要研究内容及目的 |
| 第2章 实验材料及方法 |
| 2.1 热收缩实验材料准备 |
| 2.2 热收缩实验装置 |
| 2.2.1 自由收缩位移测试系统 |
| 2.2.2 受阻收缩应力测试系统 |
| 2.2.3 糊状区力学性能测试系统 |
| 2.3 热裂断口及显微组织的观察 |
| 第3章 Ca对AZ31B合金凝固收缩行为的影响 |
| 3.1 AZ31B-xCa镁合金热裂敏感性理论预测 |
| 3.2 AZ31B-xCa镁合金热裂敏感性分析 |
| 3.3 AZ31B-xCa镁合金凝固末期显微组织分析 |
| 3.4 AZ31B-xCa镁合金两相区力学性能分析 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 Y对ZK60合金凝固收缩行为的影响 |
| 4.1 ZK60-xY镁合金热裂敏感性理论预测 |
| 4.2 ZK60-xY镁合金热裂敏感性分析 |
| 4.3 ZK60-xY镁合金凝固末期显微组织分析 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 镁合金DC铸造的数学模型 |
| 5.1 LFEC过程中电磁场的控制方程 |
| 5.2 DC和LFEC过程中流场与温度场的控制方程 |
| 5.3 DC和LFEC过程中合金凝固的数学模型 |
| 5.4 DC和LFEC过程中应力场的数学模型 |
| 5.5 数学模型的假设与简化 |
| 5.6 边界条件 |
| 5.6.1 电磁场计算的边界条件 |
| 5.6.2 流场温度场的边界条件 |
| 5.6.3 应力应变场的边界条件 |
| 5.7 数值模拟的过程和方法 |
| 5.8 铸锭半连续铸造过程的数值实现 |
| 5.8.1 实验材料的物性 |
| 5.8.2 实验材料的力学性能 |
| 5.8.3 几何模型及网格划分 |
| 5.9 小结 |
| 第6章 铺底阶段工艺条件对半连铸过程应力与应变行为的影响 |
| 6.1 铺底保留时间对圆锭热裂的影响 |
| 6.2 铺底液面高度对圆锭热裂的影响 |
| 6.3 合金种类对圆锭热裂的影响 |
| 6.4 Ca对AZ31B圆锭热裂的影响 |
| 6.5 Y对ZK60圆锭热裂的影响 |
| 6.6 铺底保留时间对扁锭热裂的影响 |
| 6.7 铺底液面高度对扁锭热裂的影响 |
| 6.8 小结 |
| 第7章 启车阶段工艺条件对半连铸过程应力与应变行为的影响 |
| 7.1 液面高度对圆锭DC铸造宏观物理场的影响 |
| 7.2 铸造速度对圆锭DC铸造宏观物理场的影响 |
| 7.3 铸造速度对扁锭DC铸造宏观物理场的影响 |
| 7.3.1 铸造速度对扁锭熔体流动的影响 |
| 7.3.2 铸造速度对扁锭温度场的影响 |
| 7.3.3 铸造速度对扁锭应力场和应变场的影响 |
| 7.3.4 铸造速度对扁锭CDI的影响 |
| 7.4 浇注温度对扁锭宏观物理场的影响 |
| 7.4.1 浇注温度对扁锭熔体流动的影响 |
| 7.4.2 浇注温度对扁锭温度场的影响 |
| 7.4.3 浇注温度对扁锭应力场和应变场的影响 |
| 7.4.4 浇注温度对扁锭CDI的影响 |
| 7.5 小结 |
| 第8章 启车阶段电磁条件对半连铸过程应力与应变行为的影响 |
| 8.1 电磁场频率对扁锭宏观物理场的影响 |
| 8.1.1 电磁场频率对扁锭电磁场的影响 |
| 8.1.2 电磁场频率对扁锭熔体流动的影响 |
| 8.1.3 电磁场频率对扁锭温度场的影响 |
| 8.1.4 电磁场频率对扁锭应力场和应变场的影响 |
| 8.1.5 电磁场频率对扁锭CDI的影响 |
| 8.2 电磁场强度对扁锭宏观物理场的影响 |
| 8.2.1 电磁场强度对扁锭电磁场的影响 |
| 8.2.2 电磁场强度对扁锭熔体流动的影响 |
| 8.2.3 电磁场强度对扁锭温度场的影响 |
| 8.2.4 电磁场强度对扁锭应力场和应变场的影响 |
| 8.2.5 电磁场强度对扁锭CDI的影响 |
| 8.3 小结 |
| 第9章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 |
| 作者简介 |
| 附件 |
（4）基于铁型覆砂技术的热磨机磨片的研发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 热磨机磨片的现状 |
| 1.2.1 热磨机磨片材料的发展 |
| 1.2.2 热磨机磨片磨损机理的研究 |
| 1.2.3 磨片的使用周期 |
| 1.3 热磨机磨片的铸造成型方法 |
| 1.4 铁型覆砂铸造 |
| 1.5 课题的研究目的及主要内容 |
| 1.5.1 本文的研究目的 |
| 1.5.2 本文的主要内容 |
| 第2章 基于MAGMA软件的磨片铁型覆砂铸造模拟研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 磨片铸件成型工艺设计 |
| 2.2.1 铁型和覆砂层厚度的设计 |
| 2.2.2 覆砂工艺设计 |
| 2.2.3 铁型覆砂叠件布置铸造工艺设计 |
| 2.2.4 浇注系统设计 |
| 2.3 MAGMA SOFT软件分析 |
| 2.3.1 MAGMA SOFT简介 |
| 2.3.2 模型的建立 |
| 2.3.3 前处理 |
| 2.3.4 初始条件 |
| 2.4 模拟结果分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 实验内容与方法 |
| 3.1 试样的制备 |
| 3.2 组织性能分析及实验设备 |
| 3.3 试验结果检测分析方法 |
| 3.3.1 洛氏硬度试验 |
| 3.3.2 摆锤式冲击试验 |
| 3.3.3 金相组织观察 |
| 3.3.4 磨损失重检测 |
| 第4章 磨片化学成分及热处理工艺 |
| 4.1 国内外热磨机磨片的对比 |
| 4.1.1 磨片的化学成分 |
| 4.1.2 金相组织 |
| 4.1.3 力学性能 |
| 4.1.4 磨损试验对比 |
| 4.2 改善高铬铸铁磨片耐磨性能的主要途径 |
| 4.2.1 主要化学元素在高铬铸铁中的作用 |
| 4.2.2 确定铁型覆砂铸造高铬铸铁磨片的试验成分 |
| 4.3 高铬铸铁磨片的热处理 |
| 4.3.1 不同冷却方式下高铬铸铁的组织 |
| 4.3.2 不同冷却方式下高铬铸铁的性能 |
| 4.3.3 淬火温度对高铬铸铁的影响 |
| 4.3.4 回火温度对高铬铸铁的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 耐磨性测试 |
| 5.1 试样的制备 |
| 5.2 试验方法 |
| 5.3 磨损性能评定 |
| 5.4 磨损试验结果 |
| 5.4.1 不同载荷对高铬铸铁的耐磨性的影响 |
| 5.4.2 不同磨料粒度对高铬铸铁的磨料磨损性能 |
| 5.5 磨损形貌和分析 |
| 5.6 磨片实际工作磨损测试 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 .铁型覆砂铸造自动化生产线研制 |
| 6.1 磨片铁型覆砂铸造生产线要求 |
| 6.2 生产线流程工艺设计 |
| 6.3 生产线布置及设计 |
| 6.4 生产线主要设备及介绍 |
| 6.5 液压系统设计 |
| 6.6 铁型免信号精确输送技术 |
| 6.7 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间参加的科研项目和成果 |
（5）消失模铸造高铬铸铁/碳钢双金属耐磨衬板研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究的目的及意义 |
| 1.2 国内外耐磨铸件制造技术研究现状 |
| 1.3 课题研究的内容与方法 |
| 2 高铬铸铁的复合变质处理及效果 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 金属冶炼与制备 |
| 2.3 试验设备与试验方法 |
| 2.4 试验结果与分析 |
| 2.5 小结 |
| 3 双金属衬板铸造过程中热、应力场耦合分析 |
| 3.1 衬板铸造成型中的传热理论 |
| 3.2 衬板铸造过程应力分析基础理论 |
| 3.3 衬板铸造成型中数值模拟 |
| 3.4 小结 |
| 4 消失模双液复合铸造高铬铸铁-碳钢双金属衬板 |
| 4.1 试验材料成分设计 |
| 4.2 双金属消失模双液复合铸造工艺设计 |
| 4.3 双金属消失模双液复合铸造工艺实施 |
| 4.4 小结 |
| 5 基于C#双金属消失模铸造工艺系统 |
| 5.1 .NET平台及C#语言 |
| 5.2 消失模双金属铸造工艺系统概述 |
| 5.3 系统设计 |
| 5.4 系统运行 |
| 5.5 小结 |
| 6 双金属复合材料组织与性能研究 |
| 6.1 复合材料与试验方法 |
| 6.2 试验结果与分析 |
| 6.3 小结 |
| 7 双金属衬板装机试验及其效果分析 |
| 7.1 装机运行试验 |
| 7.2 磨损表面分析 |
| 7.3 小结 |
| 8 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读博士期间发表论文 |
| 附录 其他 |
（6）耐磨堆焊用无渣自保护药芯焊丝及其冶金行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 图表清单 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 自保护药芯焊丝的研究 |
| 1.2.1.1 自保护药芯焊丝的保护机理 |
| 1.2.1.2 自保护药芯焊丝的熔滴过渡 |
| 1.2.2 高铬铸铁耐磨堆焊合金的研究现状 |
| 1.2.2.1 堆焊合金的成分、组织与耐磨性 |
| 1.2.2.2 堆焊合金磨损机理 |
| 1.2.3 堆焊材料有限元分析的研究现状 |
| 1.2.3.1 堆焊温度场与应力场有限元分析现状 |
| 1.2.3.2 辊压机工作应力有限元分析现状 |
| 1.3 研究的主要内容 |
| 第二章 无渣自保护药芯焊丝的研制 |
| 2.1 无渣自保护药芯焊丝的配方设计及其自保护机制 |
| 2.1.1 无渣自保护药芯焊丝的配方设计 |
| 2.1.2 无渣自保护药芯焊丝的自保护机制 |
| 2.2 无渣自保护药芯焊丝的飞溅率研究 |
| 2.2.1 试验方法 |
| 2.2.2 药芯组分的一次回归正交设计及实验结果 |
| 2.2.3 飞溅的主要类型 |
| 2.2.4 药芯组分影响飞溅率的机理 |
| 2.3 无渣自保护药芯焊丝的环保性能 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 无渣自保护药芯焊丝的熔滴过渡 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验方法 |
| 3.3 无渣自保护药芯焊丝的熔滴过渡形态 |
| 3.3.1 熔滴过渡的基本特点 |
| 3.3.1.1 熔滴过渡中特有的“渣溅”现象 |
| 3.3.1.2 熔滴过渡中的“潜弧”现象 |
| 3.3.2 熔滴过渡形态的分类 |
| 3.3.2.1 排斥过渡 |
| 3.3.2.2 表面张力过渡 |
| 3.3.2.3 颗粒过渡 |
| 3.3.2.4 爆炸过渡 |
| 3.4 熔滴过渡形态对电弧形态的影响 |
| 3.4.1 排斥过渡对电弧形态的影响 |
| 3.4.2 表面张力过渡对电弧形态的影响 |
| 3.4.3 颗粒过渡对电弧形态的影响 |
| 3.4.4 爆炸过渡对电弧形态的影响 |
| 3.5 熔滴过渡形态的影响因素及控制方法 |
| 3.5.1 焊接工艺参数的影响 |
| 3.5.1.1 小焊接参数下无渣自保护药芯焊丝的电弧信号测试 |
| 3.5.1.2 大焊接参数下无渣自保护药芯焊丝的电弧信号测试 |
| 3.5.1.3 电流对无渣自保护药芯焊丝焊接电弧物理的影响 |
| 3.5.1.4 电压对无渣自保护药芯焊丝焊接电弧物理的影响 |
| 3.5.2 药芯组分的影响 |
| 3.5.2.1 石墨的影响 |
| 3.5.2.2 锰粉的影响 |
| 3.5.2.3 硼铁的影响 |
| 3.5.2.4 铝镁合金的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 堆焊用无渣自保护药芯焊丝 Fe-Cr-B-C 合金系研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试验材料与方法 |
| 4.3 石墨对堆焊合金组织的影响 |
| 4.4 B 对堆焊合金组织的影响 |
| 4.4.1 B 对 Fe-Cr-C 堆焊合金组织的影响 |
| 4.4.2 B 对 Fe-Cr-Ti-C 堆焊合金组织的影响 |
| 4.5 硼铁和石墨的不同配比对堆焊合金组织的影响 |
| 4.6 分析与讨论 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 Ti 和 Nb 强化 Fe-Cr-B-C 系耐磨堆焊合金 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 试验方法 |
| 5.3 Ti 强化 Fe-Cr-B-C 系耐磨堆焊合金 |
| 5.3.1 Ti 对 Fe-Cr-B-C 系堆焊合金组织的影响 |
| 5.3.2 Fe-Cr-B-C 堆焊合金中 TiC 形成的热力学分析 |
| 5.3.3 Ti 对堆焊合金组织硬度和耐磨性的影响 |
| 5.4 Nb 强化 Fe-Cr-B-C 系耐磨堆焊合金 |
| 5.4.1 Nb 对 Fe-Cr-B-C 系堆焊合金组织的影响 |
| 5.4.2 Nb 对 Fe-Cr-B-C 系堆焊合金硬度和耐磨性的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 无渣自保护药芯焊丝辊压机辊面堆焊制造工艺设计 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 辊压机有限元模型的建立 |
| 6.2.1 辊压机有限元模型及网格划分 |
| 6.2.2 材料的特性参数 |
| 6.2.3 定解条件 |
| 6.2.4 焊接热源的施加 |
| 6.2.5 载荷工况的加载 |
| 6.2.6 生死单元技术 |
| 6.3 辊体堆焊温度场模拟分析 |
| 6.3.1 三种条件下温度场的比较 |
| 6.3.2 堆焊过程热循环曲线分析 |
| 6.4 应力有限元模拟 |
| 6.4.1 热弹塑性理论 |
| 6.4.2 热力耦合分析 |
| 6.4.3 力学边界条件加载 |
| 6.4.4 堆焊应力场分布 |
| 6.4.5 堆焊应力分析 |
| 6.5 工作应力与堆焊应力的耦合分析 |
| 6.5.1 耦合应力场分布 |
| 6.5.2 耦合应力分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 结论 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（7）高铬铸铁凝固路径及碳化物析出预测（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 抗磨材料的研究进展 |
| 1.2.1 抗磨白口铸铁 |
| 1.2.2 高锰钢 |
| 1.2.3 镍硬铸铁 |
| 1.2.4 高铬白口铸铁 |
| 1.3 影响高铬铸铁耐磨性的主要因素 |
| 1.3.1 高铬铸铁中的合金元素 |
| 1.3.2 高铬铸铁中的碳化物 |
| 1.4 高铬铸铁主要改进工艺 |
| 1.4.1 热处理 |
| 1.4.2 通过塑性变形改善碳化物的形貌 |
| 1.4.3 控制铸件的凝固过程 |
| 1.4.4 变质处理 |
| 1.4.5 合金化 |
| 1.6 高铬铸铁凝固过程数值模拟 |
| 1.6.1 合金凝固过程数值模拟技术发展现状 |
| 1.7 选题背景及意义 |
| 1.8 主要研究内容 |
| 第2章 高铬铸铁凝固过程实验 |
| 2.1 实验成分设计 |
| 2.2 实验过程 |
| 2.2.1 合金熔炼及浇注 |
| 2.2.3 温降曲线的测定 |
| 2.2.4 相分数与相成分的测定 |
| 第3章 高铬铸铁凝固过程模拟 |
| 3.1 求解温度场 |
| 3.1.1 热焓计算 |
| 3.2 微观偏析模型 |
| 3.2.1 杠杆定律 |
| 3.2.2 Guliver-Scheil模型 |
| 3.2.3 偏平衡模型 |
| 3.3 THERMO-CALC |
| 3.3.1 Thermo-Calc软件介绍 |
| 第4章 模拟结果分析 |
| 4.1 模拟采用的参数 |
| 4.2 模拟采用的换热条件 |
| 4.2.1 模拟采用的换热系数 |
| 4.2.2 模拟采用的导热系数 |
| 4.3 合金的凝固路径 |
| 4.4 模拟得到的温降曲线 |
| 4.5 模拟得到的温度场云图 |
| 4.6 析出相分析 |
| 4.6.1 相分数分析 |
| 4.6.2 相成分分析 |
| 第5章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（8）基于生物质固体成型机理研究的环模疲劳寿命分析（论文提纲范文）
| 目录 |
| CONTENTS |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 环模式生物质固体成型技术 |
| 1.2.1 固体成型技术研究进展 |
| 1.2.2 环模技术研究进展 |
| 1.3 环模寿命研究存在的问题 |
| 1.4 课题来源及研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 环模式生物质固体成型机理及环模失效特性研究 |
| 2.1 生物质的组成成分和压缩特性 |
| 2.1.1 生物质的组成成分 |
| 2.1.2 压缩特性研究 |
| 2.2 生物质固体成型机理研究 |
| 2.3 环模失效形式和失效机理研究 |
| 2.3.1 失效形式 |
| 2.3.2 失效机理 |
| 2.4 影响环模疲劳失效的结构参数 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 生物质固体成型有限元法及环模疲劳理论的推导 |
| 3.1 有限变形弹塑性有限元法 |
| 3.1.1 有限变形 |
| 3.1.2 生物质塑性变形理论 |
| 3.2 生物质固体成型有限元本构方程 |
| 3.3 环模的热弹塑性本构方程 |
| 3.4 环模失效数学模型 |
| 3.4.1 疲劳寿命分析方法研究 |
| 3.4.2 环模疲劳特性曲线 |
| 3.4.3 疲劳累积损伤理论 |
| 3.4.4 雨流计数法 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 环模式生物质固体成型过程的数值模拟 |
| 4.1 ANSYS结构接触分析法 |
| 4.2 分析模型的建立 |
| 4.3 网格划分 |
| 4.4 施加约束、载荷并求解 |
| 4.5 生物质固体成型接触结果分析 |
| 4.5.1 固体成型的变形结果 |
| 4.5.2 固体成型位移云图和Y向应力云图 |
| 4.5.3 环模的等效应力场分布图 |
| 4.5.4 环模的摩擦力云图和曲线图 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 环模疲劳寿命的数值模拟 |
| 5.1 环模疲劳几何模型的建立 |
| 5.2 环模的结构静力分析 |
| 5.2.1 约束、载荷和边界条件 |
| 5.2.2 静力分析结果 |
| 5.3 环模寿命分析 |
| 5.3.1 寿命参数设置 |
| 5.3.2 寿命模拟结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间所发表的学术论文及参与项目 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（9）生物质固化成型环模磨损实验研究及数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 论文选题的背景、目的和意义 |
| 1.1.1 我国能源现状 |
| 1.1.2 我国环境现状 |
| 1.1.3 生物质能的基本特征 |
| 1.1.4 我国生物质能源状况 |
| 1.1.5 开发利用我国生物质资源的必要性和意义 |
| 1.2 生物质能转化利用方式 |
| 1.3 国内外生物质固化成型研究现状 |
| 1.3.1 生物质固化成型机理 |
| 1.3.2 生物质固化成型工艺 |
| 1.3.3 生物质固化成型设备类型 |
| 1.3.4 国内外生物质固化成型设备应用情况 |
| 1.3.5 生物质固化成型理论研究现状 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 2 生物质环模辊压式成型机的失效分析 |
| 2.1 模具失效形式及原因 |
| 2.2 模具的磨损 |
| 2.2.1 磨损过程 |
| 2.2.2 磨损分类 |
| 2.2.3 磨损机理 |
| 2.2.4 磨损的影响因素 |
| 2.3 环模辊压式成型机的结构和工作过程分析 |
| 2.4 环模辊压式成型机环模的受力分析 |
| 2.5 环模辊压式成型机环模失效分析 |
| 2.5.1 交变应力下的疲劳破坏失效 |
| 2.5.2 磨损失效 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 生物质原料对环模软磨损的实验研究 |
| 3.1 不同生物质原料对金属材料磨损累积失重实验 |
| 3.1.1 实验目的 |
| 3.1.2 实验器材及材料 |
| 3.1.3 实验方法 |
| 3.1.4 实验结果及分析 |
| 3.2 生物质秸秆原料对金属材料磨损累积失重实验 |
| 3.2.1 实验目的 |
| 3.2.2 实验器材及材料 |
| 3.2.3 实验方法 |
| 3.2.4 实验结果及分析 |
| 3.3 生物质秸秆原料对不同金属材料的磨料磨损试验 |
| 3.3.1 实验目的 |
| 3.3.2 实验材料和设备 |
| 3.3.3 实验方法 |
| 3.3.4 试验结果与分析 |
| 3.4 磨料磨损微观分析 |
| 3.4.1 实验目的 |
| 3.4.2 实验仪器及材料 |
| 3.4.3 实验方法 |
| 3.4.4 实验结果及分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于ANSYS的秸秆压缩成型过程的有限元模拟 |
| 4.1 有限元基本理论 |
| 4.1.1 有限元法的基本概念 |
| 4.1.2 有限元的发展阶段 |
| 4.2 弹塑性基本理论 |
| 4.2.1 变形的基本特征 |
| 4.2.2 弹塑性力学的主要内容 |
| 4.2.3 弹塑性力学基本假设 |
| 4.2.4 塑性变形特征 |
| 4.3 ANSYS软件简介 |
| 4.3.1 ANSYS介绍 |
| 4.3.2 ANSYS分析的基本流程 |
| 4.4 秸秆压缩成型的有限元模拟 |
| 4.4.1 秸秆压缩成型的ANSYS分析类型和计算方法的确定 |
| 4.4.2 秸秆压缩成型的ANSYS模拟 |
| 4.4.3 秸秆压缩成型的ANSYS计算结果及分析 |
| 4.5 磨损计算与预测 |
| 4.5.1 环模模孔磨损建模 |
| 4.5.2 有限元模拟参数的确定 |
| 4.5.3 有限元模拟结果与分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 环模模孔等磨损优化设计 |
| 5.1 人工神经网络介绍 |
| 5.1.1 BP神经网络的定义 |
| 5.1.2 BP神经网络模型与结构 |
| 5.1.3 BP算法 |
| 5.1.4 BP网络的设计 |
| 5.2 遗传算法介绍 |
| 5.2.1 遗传算法概述 |
| 5.2.2 遗传算法特点 |
| 5.2.3 遗传算法的应用 |
| 5.2.4 遗传算法基本步骤 |
| 5.3 环模模具优化数学模型的建立 |
| 5.3.1 确定目标函数 |
| 5.3.2 选取设计变量 |
| 5.4 BP人工神经网络与遗传算法相结合的环模等磨损优化设计 |
| 5.4.1 确定目标函数 |
| 5.4.2 BP神经网络模型的建立 |
| 5.4.3 样本数据的归一化处理 |
| 5.4.4 网络模型的训练 |
| 5.4.5 采用遗传算法作优化器 |
| 5.5 优化结果及分析 |
| 5.5.1 优化结果 |
| 5.5.2 环模模孔磨损计算结果 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（10）CCKZ63弹簧托梁裂纹数值模拟及工艺改进（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 铸造过程数值模拟技术的发展情况 |
| 1.2.1 铸件凝固过程温度场数值模拟技术的发展概况 |
| 1.2.2 铸件凝固过程应力场数值模拟技术发展概况 |
| 1.2.3 铸件凝固过程热力耦合数值模拟技术发展概况 |
| 1.3 课题背景及意义 |
| 1.4 本课题主要研究内容 |
| 2 铸件凝固过程热应力场数值模拟 |
| 2.1 铸造过程数值模拟常用的数值算法 |
| 2.1.1 数值计算方法 |
| 2.1.2 数值模拟基本方法 |
| 2.2 凝固过程温度场数值模拟基础理论 |
| 2.2.1 传热学基础 |
| 2.2.2 凝固过程结晶潜热的处理 |
| 2.3 凝固过程热应力场数值模拟基础理论 |
| 2.3.1 应力分析数理模型 |
| 2.3.2 凝固过程热-应力场的特点 |
| 2.4 热弹性模型理论与本构方程 |
| 2.4.1 塑性增量理论的基本准则 |
| 2.4.2 弹塑性本构方程 |
| 2.5 铸件/铸型边界条件的处理 |
| 2.6 材料高温力学性能 |
| 2.7 铸钢件凝固过程裂纹的预测 |
| 2.7.1 热裂纹产生的机理 |
| 2.7.2 冷裂纹产生的机理 |
| 2.7.3 热裂纹预测判据 |
| 2.7.4 冷裂纹预测判据 |
| 2.8 铸造模拟软件ProCAST |
| 2.8.1 ProCAST的模块组成 |
| 2.8.2 ProCAST的适用范围 |
| 2.8.3 ProCAST的主要特点 |
| 3 集中式内浇道工艺下的裂纹预测 |
| 3.1 CCKZ63托梁的概况 |
| 3.2 CCKZ63托梁铸造工艺与缺陷情况 |
| 3.2.1 铸造工艺 |
| 3.2.2 存在缺陷与分析 |
| 3.3 集中式内浇道工艺的数值模拟 |
| 3.3.1 三维实体造型 |
| 3.3.2 有限元网格划分 |
| 3.3.3 数值计算参数的确定 |
| 3.3.4 温度场模拟与结果分析 |
| 3.3.5 应力场模拟与结果分析 |
| 3.4 本章小节 |
| 4 分散式内浇道工艺下的裂纹预测 |
| 4.1 铸造工艺设计方法 |
| 4.2 工艺改进思路 |
| 4.2.1 CCKZ63弹簧托梁改进思路的提出 |
| 4.2.2 内浇道设置所遵循的原则 |
| 4.3 分散式内浇道工艺的设计 |
| 4.4 分散式内浇道工艺数值模拟与结果分析 |
| 4.4.1 温度场模拟与结果分析 |
| 4.4.2 应力场模拟与结果分析 |
| 4.5 分散式内浇道工艺的生产验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 分散式内浇道工艺下加冷铁及加强筋的裂纹预测 |
| 5.1 工艺改进思路提出 |
| 5.1.1 CCKZ63托梁改进思路的提出 |
| 5.1.2 冷铁和加强筋设置所遵循的原则 |
| 5.2 分散式内浇道加冷铁及加强筋工艺设计 |
| 5.3 分散式内浇道加冷铁及加强筋工艺数值模拟与结果分析 |
| 5.3.1 温度场模拟与结果分析 |
| 5.3.2 应力场模拟与结果分析 |
| 5.4 分散式内浇道加冷铁及加强筋工艺的实际生产验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
四、高铬铸铁件成型过程三维热应力数值模拟（论文参考文献）
- [1]某铝合金异形件铸造工艺研究[D]. 陈敏. 贵州大学, 2018(01)
- [2]基于ANSYS的ZTA/Fe复合材料凝固过程温度场的数值模拟[J]. 杨坤,蒋业华,冯晶. 热加工工艺, 2018(02)
- [3]镁合金大扁锭半连铸非稳态物理场的数值模拟[D]. 柏媛媛. 东北大学, 2018(01)
- [4]基于铁型覆砂技术的热磨机磨片的研发[D]. 吴江. 浙江工业大学, 2015(06)
- [5]消失模铸造高铬铸铁/碳钢双金属耐磨衬板研究[D]. 肖小峰. 华中科技大学, 2014(07)
- [6]耐磨堆焊用无渣自保护药芯焊丝及其冶金行为研究[D]. 刘大双. 南京航空航天大学, 2013(12)
- [7]高铬铸铁凝固路径及碳化物析出预测[D]. 吴丙根. 东北大学, 2012(07)
- [8]基于生物质固体成型机理研究的环模疲劳寿命分析[D]. 吴云玉. 山东大学, 2010(09)
- [9]生物质固化成型环模磨损实验研究及数值模拟[D]. 孔雪辉. 东北林业大学, 2010(12)
- [10]CCKZ63弹簧托梁裂纹数值模拟及工艺改进[D]. 吴海军. 北京交通大学, 2008(08)