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(有限元模拟方向)本科生毕业设计任务书
本科生毕业设计任务书
(工科及部分理科专业适用)
题目: 激光熔覆轴零件温度场和应力场数值模拟
题目来源:□省部级以上 □市厅级 □横向 ■自选
题目性质:□理论研究 □应用与理论研究 ■实际应用研究
学 院: 机电学院 系: 机械系
专业班级: 机械设计制造及其自动化 114
学生姓名: 王磊 学号 5901111159
起讫日期: 2015年3月2日至2015年6月6日
指导教师: 余廷 职称: 讲师
指导教师所在单位: 机制所
学院审核(签名):
审核日期:
二0年制
一、毕业设计的主要内容和基本要求
1. 设计内容
针对激光熔覆××类零件的工况,模拟熔覆时激光对零件及涂层的温度和应力影响情况。具体内容包括:
1) 建立零件有限元分析模型。
2) 建立移动热源的模型
3)对有限元模型进行处理,模拟零件和涂层不同部位的温度场和应力场。
4) 模拟温度场和应力场随激光功率、激光扫描速度、激光光斑大小等工艺参数的变化情况。
2. 设计要求
毕业设计独立完成,不允许抄袭,如果引用他人成果,需要标注清楚。
在计算机运行能力允许的条件下,尽量提高计算精度,细化网格。
模拟模型的建立要尽量接近是实际工况。
激光功率控制在500~2000 w。
扫描速度控制在100~1000 mm/min。
涂层厚度控制在0.1~2 mm。
二、毕业设计图纸内容及张数
无 三、毕业设计应完成的软硬件的名称、内容及主要技术指标
(例如:软件、电路板、机电装置、新材料、新制剂、结构模型或其他)
1. 有限元模型。
2. 移动激光光源模型。
3. 编写的有限元模拟程序。
四、毕业设计进度计划 序号 各阶段工作内容 起讫日期 备注 1 撰写开题报告,完成英文翻译 2周 2 熟悉有限元理论和软件 4周 3 建立有限元模型 1周 4 设置边界条件 1周 5 建立激光光源模型 1周 6 模拟计算 1周 7 后置处理 1周 8 完成设计成果 1周 五、主要参考资料
[1] 龚曙光等编:《有限元基本理论及应用》,华中科技大学出版社,2013.
[2] 张朝辉编:《ANSYS 12.0 热分析工程应用实战手册》,中国铁道出版社,2010.
[3] 李维特等编:《热应力理论分析及应用》,中国电力出版社,2004.
[4] 邓凡平编:《ANSYS 12有限元分析自学手册》,人民邮电出版社,2011.
[5] R. Jendrzejewski, G. Sliwinski, M. Krawczuk, and W. Ostachowicz, Temperature and stress during laser cladding of double-layer coatings, Surface Coatings Technology, vol. 201, pp. 3328-3334, 2006.
[6]R. Jendrzejewski, G. Sliwinski, M. Krawczuk, and W. Ostachowicz, Temperature and stress fields induced during laser cladding, Computers Structures, vol. 82, pp. 653-658, Mar 2004.
[7]马琳,原津萍,张平,和赵军军,多道激光熔覆温度场的有限元数值模拟,焊接学报,pp. 109-112+118,2007.
[8]付垚,激光粉末沉积温度场和应力场的数值模拟, 硕士,北京交通大学,2007.
[9]李冬林,焊接应力和变形的数值模拟研究, 硕士,武汉理工大学,2003.
[10]刘珍峰,送粉式激光熔覆温度场的三维有限元模拟, 硕士,华中科技大学,2006.
[11]席明哲和虞钢,连续移动三维瞬态激光熔池温度场数值模拟,中国激光,pp. 1527-1532,2004.
[12]曾祥呈,黄健文,和张庆茂,激光焊接过程温度场的模拟,应用激光,pp. 190-195,2008.
[13]张宁,张松,张春华和刘常升,激光熔覆温度场数值模拟的研究
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