牛山廷
- 作品数：13 被引量：96H指数：7
- 供职机构：山东大学材料科学与工程学院塑性成形仿真与模具工程技术研究中心更多>>
- 发文基金：教育部跨世纪优秀人才培养计划国家杰出青年科学基金山东省优秀中青年科学家科研奖励基金更多>>
- 相关领域：金属学及工艺动力工程及工程热物理理学一般工业技术更多>>
- 淬火冷却过程三维反传热有限元分析中优化方法对计算效率的影响
- 研究了三维问题的温度场有限元模拟模型和组织场与相变潜热的计算方法,自主编写了三维有限元分析软件.在此基础上,以进退法确定初始搜索区间,分别采用黄金分割法、逐次二次插值法以及二者的混合法等优化方法确定换热系数的最优值,对淬...
- 牛山廷赵国群李辉平
- 关键词：反传热三维有限元二次插值法
- 文献传递
- 淬火工艺有限元模拟中弹塑性比例系数的计算方法
- 2007年
- 淬火过程是一个温度、相变、应力应变相互影响的材料非线性过程。根据淬火过程的特点,提出了一种新的计算弹塑性比例系数的方法,使用该方法可以求解过渡单元的弹塑性比。在模拟过程中,为了提高计算精度、减少计算时间,提出了两种加速弹塑性比例系数收敛的方法:弹性逼近法和插值方法。应用弹性逼近法和插值方法对无相变冷却过程和有相变冷却过程进行有限元模拟,将模拟所得应力变化曲线与实验结果相比较。结果表明,弹性逼近法和插值方法可以显著减少弹塑性比例系数的迭代次数,计算得到的应力值与实验结果吻合较好。
- 李辉赵国群贺连芳牛山廷
- 关键词：淬火有限元
- 高压气体淬火工艺有限元模拟及其工艺参数评估被引量：2
- 2006年
- 用有限元技术对气体淬火工艺进行了模拟。以零件表面平均硬度、表面硬度标准差、平均表面等效残余应力、表面残余应力的标准差、零件的变形程度为目标建立了评估函数,以换热系数、预热温度、淬火气体的温度为目标变量,研究了工艺参数对淬火结果的影响。结果表明,换热系数是影响淬火结果的主要因素,淬火介质的温度及零件的预热温度对于零件淬火后的性能影响很小;在工艺参数优化时,换热系数是一个理想的目标变量。
- 李辉平赵国群栾贻国牛山廷
- 关键词：气体淬火有限元模拟工艺参数
- 淬火冷却过程三维有限元模拟及工艺参数优化的研究
- 淬火作为改变和提高材料性能的重要手段，在汽车、航空、运输、建筑及其他制造业领域有着广泛而重要的应用。但由于淬火过程是一个复杂的多场耦合过程，传统热处理技术已经不能适应机械工业现代化的要求，应用计算机技术改造热处理已成为当...
- 牛山廷
- 关键词：数值模拟换热系数
- 淬火过程应力/应变场有限元模拟关键技术研究被引量：10
- 2005年
- 针对淬火过程应力/应变场的特点,给出了淬火过程弹性区、塑性区的应力应变关系。根据淬火过程热物性参数及组织转变的特点,给出了处于弹性区和塑性区的单元应变增量表达式,及热应变、相变应变、相变塑性等初应变的计算方法。给出了热弹塑性问题有限元变分方程、变分方程右端列向量的计算方法及适用于淬火过程的迭代收敛准则。编写了淬火过程有限元模拟程序,并用该程序模拟了圆柱试样的淬火过程,将模拟所得结果与实验结果相比较可以看出,模拟结果与实验结果吻合较好。
- 李辉平赵国群栾贻国牛山廷
- 关键词：淬火有限元
- 淬火冷却过程三维反传热有限元分析中优化方法对计算效率的影响被引量：1
- 2006年
- 研究了三维问题的温度场有限元模拟模型和组织场与相变潜热的计算方法,自主编写了三维有限元分析软件。在此基础上,以进退法确定初始搜索区间,分别采用黄金分割法、逐次二次插值法以及二者的混合法等优化方法确定换热系数的最优值,对淬火冷却过程三维反传热问题进行了研究和结果比较。计算结果显示,三种优化方法的结果与参考值均吻合良好,但对于解析性能较好的优化函数,黄金分割法计算效率最低,逐次二次插值法计算效率最高,混合法介于二者之间,略低于逐次二次插值法,但混合法对优化函数的适应性则好于逐次二次插值法,比较稳定。因此,在效率差别不大的情况下,应优先选用混合法。
- 牛山廷赵国群李辉平
- 关键词：淬火反传热三维有限元
- 淬冷过程三维温度场有限元模拟数值振荡问题的研究被引量：9
- 2006年
- 用作者编写的三维有限元程序对淬冷过程温度场进行了模拟计算,并与解析解(分离变量法)进行了比较。为了解决数值振荡问题,采用了局部网格细化、动态时间步长和集中热容矩阵等方法。通过模拟结果与解析解的比较可以看出,在时间步长选择合适的情况下,集中热容矩阵能够很好地解决数值振荡问题;如果不进行集中热容矩阵,无论是细化网格还是减小时间步长,其解决数值振荡问题的效果都不好。
- 牛山廷赵国群李辉平
- 关键词：温度场三维有限元模拟数值振荡
- 响应曲面法优化气体淬火过程中的工艺参数被引量：9
- 2005年
- 以轴对称问题气体淬火过程为研究对象,提出了阶段换热系数模型,进行了五因子三水平Box—Behnken实验设计.根据实验设计结果,将设计的变量水平代入本文开发的淬火过程有限元分析软件进行计算,用逐步回归法和响应曲面方法对实验结果进行拟合,建立了拟合变形程度、表面单元平均等效残余应力、等效残余应力标准差、平均表面硬度和表面硬度标准差的响应曲面公式.以变形程度为目标,建立了相应的优化目标函数,用Lagrange乘子法对优化目标函数进行了带上下限及约束函数的非线性优化.优化后,五项目标中的四项得到了有利的结果,使用优化后工艺参数进行气体淬火,可以提高零件的淬火质量.
- 李辉平赵国群牛山廷栾贻国
- 关键词：气体淬火响应曲面法工艺参数
- 基于有限元和最优化方法的淬火冷却过程反传热分析被引量：27
- 2005年
- 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.
- 李辉平赵国群牛山廷栾贻国
- 关键词：淬火反传热有限元
- 淬火过程冷却曲线的采集及换热系数求解方法的研究被引量：20
- 2006年
- 设计了基于工业标准结构总线(ISA)的淬火冷却曲线高速采集系统,并用该系统采集了P20钢在20℃和60℃水中的冷却曲线,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。该方法把有限元法引入反向热传导问题,根据试验测量的温度曲线,使用最优化方式确定合理的边界换热系数。在计算过程中,通过有限元法得到工件内部相应位置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。
- 李辉平赵国群牛山廷栾贻国
- 关键词：数据采集换热系数
