用计算机模拟了高强度聚焦超声换能器阵列声场,并对自聚焦九探头超声换能器阵列进行了实验研究,讨论了九元阵的结构设计和工作方式的选择.为正确估计组织内的声场及温场分布和变化,建立适当的组织传热模型打下了基础.

针对新型300t钢包，采用三维有限元数值模拟的方法研究了包壳的整体温度场分布。重点研究了包壳外表面高度方向、桶体与包底连接环焊缝处的温度分布以及钢包一些辅助结构对包壳温度场的影响，从而掌握钢包包壳温度场的分布规律，为新型钢包的日常维护以及如何延长钢包的使用寿命等方面的工作提供一定的依据。

选择电主轴的油—水换热系统中的换热系数和冷却套厚度两个因素进行研究,建立了对应的热学分析的有限元模型,运用ANSYSWorkbench有限元分析软件,分析研究了热稳态下电主轴的温度场分布,并确定了油—水换热系统换热系数及其冷却套厚度这两个因素对稳态时电主轴最高温度影响的灵敏度和优化方案。研究结果表明,油—水换热系统换热系数对电主轴整体的最高温度影响最大,冷却套厚度次之,并得出当其换热系数在[2800,3000]W/(m2K)时,冷却套的厚度最优选择在4~4.5mm,若换热系数在[3000,3200]W/(m2K)时,冷却套的厚度最优选择4~4.5mm,最后经过前后优化后,使得整体最高温度降低1.8℃。

构建Ti-6Al-4V合金激光快速成形熔池凝固过程的数学和物理模型，运用CA-FE耦合算法模拟凝固温度变化和微观晶粒生长过程。模拟和实验结果基本相符，均表明：熔池温度场整体呈对称分布的趋势，熔池的宏观形貌为梭形结构；实验温度变化曲线和模拟温度变化曲线基本一致，由于结晶潜热的释放出现短暂的温度平台；熔池在0．325s内完成凝固，冷却速率为1292．6℃／s；熔池中晶粒生长以粗大β柱状晶为主，朝着熔池中心位置生长，最佳生长方向与熔池凝固时负温度梯度方向一致，体现出晶粒生长几何择优取向的一致性，晶内为针状马氏体构成的网篮结构。

根据GE30C型自润滑关节轴承的实际结构与工况,用软件ANSYS Workbench分别建立了它在径向受载情况下作倾斜摆动和旋转摆动的有限元模型,对其温度场进行分析并得出温度的分布规律;采用正交试验法分析倾斜摆动时径向载荷、最大摆角、摆动周期和摩擦因数等对衬垫摩擦生热的影响规律,为该类轴承的合理选择与使用提供参考。

齿轮表面涂层是提高变速器齿轮疲劳寿命的有效方法。本文中基于非线性有限元法、传热学和涂层摩擦学理论,将轮齿之间摩擦产生的热视为热源,采用摩擦磨损试验机获得涂层表面的摩擦因数,精确计算稳态条件下涂层齿轮的摩擦热流密度和对流系数;运用ANSYS有限元软件,对某7速双离合器自动变速器涂层齿轮进行不同涂层厚度下温度场的数值仿真,揭示了涂层摩擦因数、转速和转矩等参数对齿轮稳态温度场的影响;采用红外热成像仪在齿轮动力循环加载试验台上测试了不同工况下的齿轮表面温度。结果验证了仿真模型的准确性,并表明,涂层后齿轮摩擦因数的减小可有效降低齿轮的最高本体温度。本研究为变速器齿轮的抗胶合和表面改性设计提供参考依据。

为了研究稀土熔盐电解槽的电解效率与温度场分布的关系,以15kA大电流稀土电解槽为研究对象,利用COMSOL多物理场耦合软件,计算了不同的阴阳极圆心距的稀土电解槽的温度场分布和电场等参数.得出了电解槽温度场分布随阴阳极圆心距位置变化关系图,并分析了电解槽内温度场分布对整个电解反应过程的影响,为电解槽的结构优化和安装提供了参考依据.

大型往复式压缩机多数为对称平衡型、单级压缩机。气缸内气体需要经过吸气、膨胀、压缩、排气4个过程构成一个工作循环,在工作过程中气体在气缸内的压力和温度是变化的。应用W orkbench软件对气缸内温度场与热应力进行模拟分析,得出吸气和排气阶段气缸的温度和热应力的分布规律,为气缸的改进设计提供理论依据。