《材料科学原理第二章的PPT整理.ppt

材料成形原理 主讲教师：施钢 班级：09材料1、2 2012年2月15日 厦门理工学院 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 第1章 材料成型热过程? 焊接热过程 2012.02.15 焊接过程的热效率和焊件上加热区的热能分布 焊接温度场 焊接热循环 2012.02.22 焊接热影响区的组织与性能变化 液态成形过程中的传热 2012.02.29 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 教学要求、重点与难点 教学要求： 了解焊接的物理本质、熔焊加热特点及接头形成; 理解焊接温度场的解析解； 掌握焊接热循环、焊接过程的组织转变特点； 掌握焊接热影响区的组织和性能； 了解液态成形过程中的传热。 教学的重点 焊接热循环、焊接过程的组织转变特点；接热影响区的组织和性能； Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 焊接温度场 不稳定温度场：温度场不仅在空间上变化，并且也随时间变化的温度场 稳定温度场： 不随时间而变的温度场（即温度只是坐标的函数） 等温面：空间具有相同温度点的组合面。 等温线：某个特殊平面与等温面相截的交线。 温度梯度（ gradT ）：对于一定温度场，沿等温面或等温线某法线方向的 温度变化率 。温度梯度越大，图形上反映为等温面（或等温线）越密集。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 焊接温度场 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 焊接温度场--热传导过程的偏微分方程 三维热傅里叶热传导微分方程为： 式中a ——导温系数， ? —— 拉普拉斯运算符号。 二维传热： 一维传热： Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 1.初始条件 初始条件是指物体开始导热时（即t =0 时）的瞬时温度分布。 2.边界条件 边界条件是指导热体表面与周围介质间的热交换情况。常见的边界条件有以下三类： （1）第一类边界条件 给定物体表面温度Tw 随时间t 的变化关系， 表达式为：Tw = f (t) （2）第二类边界条件 给出通过物体表面的比热流随时间t 的变化关系， 表达式为： 焊接温度场 上述三类边界条件中，以第三类边界条件最为常见。 （3）第三类边界条件 给出物体周围介质温度Tf以及物体表面与周围介质的换热系数α， 表达式为： Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 焊接温度场 解析解法 焊件形状尺寸：半无限大物体，无限大薄板，无限长细杆 焊接热源：点状，线状，面状 边界条件： 相变潜热：假设无相变潜热 热源能量： 热源作用效果： 材料的热物理性能：假设在焊接过程中不随温度变化 数值解 实验测定 O x y z P Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 A