金属学报  2005, Vol. 41 Issue (2): 167-172

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基于有限元和最优化方法的淬火冷却过程反传热分析

李辉平 赵国群 牛山廷 栾贻国

(山东大学模具工程技术研究中心; 济南 250061)

李辉平; 赵国群; 牛山廷; 栾贻国 . 基于有限元和最优化方法的淬火冷却过程反传热分析[J]. 金属学报, 2005, 41(2): 167-172 .

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(273 KB)   摘要: 淬火过程换热系数的求解是反向热传导问题中的一种不适定和非线性问题. 本文提出了一种求解淬火过程随温度变化的换热系数的新方法, 该方法把 有限元方法引入反向热传导问题, 根据实验测量的温度曲线, 结合使用最 优化方法中的进退法和试探法确定合理的边界换热系数. 为了使进退法适 用于该类反传热问题, 对其算法进行了改进, 并用其确定换热系数优化的 搜索区间, 然后用试探法(黄金分割法)在搜索区间内找到换热系数的最佳 值. 在计算过程中, 利用有限元法可以方便地计算出各个单元在整个过程 的相变情况, 得到各单元在相应时间段所产生相变潜热, 并将各单元的相 变潜热与单元温度场进行耦合计算. 关键词 ： 淬火,  反传热,  有限元,  最优化     Key words： 收稿日期: 2004-03-15      ZTFLH:  TK124   服务 把本文推荐给朋友 加入引用管理器 E-mail Alert RSS 作者相关文章 李辉平 赵国群 牛山廷 栾贻国 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/Y2005/V41/I2/167 [1] Gu J F, Pan J S, Hu M J. J Shanghai Jiaotong University, 1998; 32(2): 19(顾剑锋,潘健生,胡明娟.上海交通大学学报, 1998:32(2):19) [2] Osman A M, Beck J V. Heat Transfer, 1990; 112: 843 [3] Naylor D, Osthuizen P H. In: Proceedings of the FirstConference on Inverse Problems in Engineering, NewYork: ASME, 1993: 125 [4] Taler J, Zima W. Heat and Mass Transfer, 1999; 42: 1123 [5] Hernandez-Morales B, Brimacombe J K, Hawbolt E B. In:Proceedings of the ASME Heat Transfer Division, NewYork: ASME, 1995: 559 [6] Chantasiriwan S. Heat and Mass Transfer, 2000; 42: 4275 [7] Gu J F, Pan J S, Hu M J. Hot Working Technol, 1998;(5):13(顾剑锋,潘健生,胡明娟.热加工工艺, 1998;(5):13) [8] Cheng M, Xu X Z, Cheng J. J North China Institute of Technol, 1997; 18(2): 104(程眉,许小忠,程军,原少勤.华北工学院学报, 1997:18(2):104) [9] Chen N L, Pan J S, Liao B, Gao C Y. Hot Working Technol, 2002; (3): 6(陈乃录,潘健生,廖波,高长银.热加工工艺, 2002;(3):6) [10] Cheng H M, Wang H G, Chen T L. Acta Metall Sin, 1997; 33(5): 467(程赫明,王洪纲,陈铁力.金属学报, 1997;33(5):467) [11] Johnson A W, Mehl R F. Trans AIME, 1939; 135: 416 [12] Koistinen D F, Marburger R E. Acta Metall, 1959; 7: 59 [13] Xue Y. Optimization Theory and Method. Beijing: Beijing Industry University Press, 2001: 142(薛毅.最优化原理与方法.北京:北京工业大学出版社,2001:142) [14] Hakan C, Tekkaya A E. Mater Technol, 1996; 67(11): 501 [1] 张禄, 余志伟, 张磊成, 江荣, 宋迎东. GH4169高温合金热机械疲劳循环损伤机理及数值模拟[J]. 金属学报, 2023, 59(7): 871-883. [2] 程远遥, 赵刚, 许德明, 毛新平, 李光强. 奥氏体化温度对Si-Mn钢热轧板淬火-配分处理后显微组织和力学性能的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(3): 413-423. [3] 马志民, 邓运来, 刘佳, 刘胜胆, 刘洪雷. 淬火速率对7136铝合金应力腐蚀开裂敏感性的影响[J]. 金属学报, 2022, 58(9): 1118-1128. [4] 李少杰, 金剑锋, 宋宇豪, 王明涛, 唐帅, 宗亚平, 秦高梧. “工艺-组织-性能”模拟研究Mg-Gd-Y合金混晶组织[J]. 金属学报, 2022, 58(1): 114-128. [5] 赵宇宏, 景舰辉, 陈利文, 徐芳泓, 侯华. 装甲防护陶瓷-金属叠层复合材料界面研究进展[J]. 金属学报, 2021, 57(9): 1107-1125. [6] 李索, 陈维奇, 胡龙, 邓德安. 加工硬化和退火软化效应对316不锈钢厚壁管-管对接接头残余应力计算精度的影响[J]. 金属学报, 2021, 57(12): 1653-1666. [7] 陈永君, 白妍, 董闯, 解志文, 燕峰, 吴迪. 基于有限元分析的准晶磨料强化不锈钢表面钝化行为[J]. 金属学报, 2020, 56(6): 909-918. [8] 王霞, 王维, 杨光, 王超, 任宇航. 激光沉积薄壁结构热力演化的尺寸效应[J]. 金属学报, 2020, 56(5): 745-752. [9] 姜霖, 张亮, 刘志权. Al中间层和Ni(V)过渡层对Co/Al/Cu三明治结构靶材背板组件焊接残余应力的影响[J]. 金属学报, 2020, 56(10): 1433-1440. [10] 李学雄,徐东生,杨锐. 双相钛合金高温变形协调性的CPFEM研究[J]. 金属学报, 2019, 55(7): 928-938. [11] 田亚强,田耕,郑小平,陈连生,徐勇,张士宏. 淬火配分贝氏体钢不同位置残余奥氏体C、Mn元素表征及其稳定性[J]. 金属学报, 2019, 55(3): 332-340. [12] 马荣耀, 穆鑫, 刘博, 王长罡, 魏欣, 赵林, 董俊华, 柯伟. 静水压力对超纯Al/超纯Fe电偶中超纯Al腐蚀行为的影响[J]. 金属学报, 2019, 55(12): 1593-1605. [13] 马凯, 张星星, 王东, 王全兆, 刘振宇, 肖伯律, 马宗义. SiC/2009Al复合材料的变形加工参数的优化仿真研究[J]. 金属学报, 2019, 55(10): 1329-1337. [14] 文舒, 董安平, 陆燕玲, 祝国梁, 疏达, 孙宝德. GH536高温合金选区激光熔化温度场和残余应力的有限元模拟[J]. 金属学报, 2018, 54(3): 393-403. [15] 刘佳琳, 王玉敏, 张国兴, 张旭, 杨丽娜, 杨青, 杨锐. SiC单纤维增强TC17复合材料横向拉伸性能研究[J]. 金属学报, 2018, 54(12): 1809-1817. Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed