基于ansys的重轨淬火温度场和应力场仿真分析设计

《基于ansys的重轨淬火温度场和应力场仿真分析设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、本科毕业论文（设计）论文题目：基于ANSYS的重轨淬火温度场和应力场仿真分析基于ANSYS的重轨淬火温度场和应力场仿真分析摘要本文以规格为50kg／m的重轨为研究对象，通过综合考虑材料热物性参数随温度的非线性变化、热传导及高压气体冷却等动态边界条件，运用ANSYS软件，采用有限单元法，建立了淬火重轨的瞬态温度场和应力场的三维模型。通过ANSYA软件仿真淬火重轨各个时间段的温度场。根据重轨温度场的变化规律，选择合理的喷风压强，最终得到理想的索氏体组织。在数值模拟计算的过程中，输入在不同的喷风压力下的对流换热系数，得到相应的温度场和应力场结果，并对结果进行了分析。计算了强制冷却、空气自

2、然对流等淬火过程的温度场和应力场分布情况，分析淬火时间对温度场和应力场的影响。得到最佳的喷风冷却时压强，从而为实际生产制定合理的重轨淬火工艺提供了依据。关键词：重轨，淬火，温度场，应力场，ANSYSSimulationofquenchingtemperaturefieldandstressfieldforheavyrailbasedontheANSYSAbstractThespecificationof50kg／m—heavyrailwastakenasinvestigatedsubjectinthispaper．Inthismodel．theequivalentthermalca

3、pacitymethodwasusedtodealwiththeinfluenceoflatentheatontemperaturefiledandthetransformationstresswhichresultedfromphasetransformationwastakenintoaccountusingtheequivalentlinearexpansioncoefficientmethod．Theimpactofmaterial’snon-1inearparameterontemperaturefieldwasconsidered．Theresultsshowthatt

4、hesimulationresultisidenticalwiththemeasuringtemperature．Accordingtothedistributionoftemperaturefield，thetimeofcompressedairshouldbecontrolled．Theidealsorbitecanbegained．Duringtheprocessofcalculatinginnumericalsimulation，inputtedtheconvectiveheattransfercoefficientunderdifferentwindpressurerec

5、eivedthecorrespondingresultoftemperaturefieldandstressfiled，andanalyzedtheresult．Thispaperanalyzedthatcalculatedheating，keepingwarm，forcecoolingandaircooling’stemperaturefieldandstressfileddistributioninsuchdifferentoperatingmodes．Getthebestheating,thermalinsulation,cooling,naturalairtimeandth

6、eresultcanbeusedtoguidethequenchingprocessdesign．Keywords：Heavyrail，Quenching，Temperaturefield，Stressfiled，ANSYS目录第一章绪论11.1课题研究意义11.2影响重轨淬火技术的主要因素21.3重轨淬火数值模拟的国内外研究现状21.4研究内容4第二章重轨淬火温度场和应力场的理论基础42.1重轨淬火温度场理论基础52.1.1热传递方式52.1.2重轨淬火时定解条件52.1.3淬火时热传导初始条件62.1.4重轨淬火的边界条件62.2重轨淬火应力场理论基础82.2.1热弹性和热塑性

7、问题82.2.2热弹塑性问题的求解92.3组织场求解理论基础9第三章重轨温度场和应力场ANSYS仿真过程103.1用ANSYS模拟分析重轨温度场和应力场的方法103.2用ANSYS模拟分析重轨温度场和应力场的步骤103.2.1建立重轨的三维模型103.2.2确定重轨的各项材料参数及初始条件113.2.3ANSYS仿真重轨温度场和应力场的基本步骤11第四章重轨淬火过程的温度场和应力场分析194.1研究不同压强下温度场和应力场的前提条件194.2不同压强下喷风温度场对比分