钢球温度场分析
问题描述：
半径为20mm的钢球，其导热系数为k = 24 W/m℃，密度ρ = 7840 kg/m3，热容Cσ = 550 J/kg℃，初始温度为T0 = 940℃。将此钢件置于温度为T f= 80℃，换热系数为h= 300 W/m2℃的介质中冷却，计算此钢球冷却过程的温度分布及其演化。
根据问题的对称性，此问题可以作为轴对称问题进行分析，取圆球截面的1/4 。
一、生成几何模型
按照ANSYS软件的约定，轴对称问题必须以Y轴作为对称轴。
（1）生成关键点：
main menu >preprocessor >modeling >create >keypoints >in active cs 生成K1（0，0），K2（20，0），K3（0，20）。
（2）在直角坐标系中生成两条直边，
main menu >preprocessor >modeling >create >lines >lines >straight line 连接K1、K2生成一条直边，连接K1、K3生成第二条直边。
（3）在圆柱坐标系中生成圆弧线段，
Utility menu >workplane >change active cs to >global cylindrical （4）将当前坐标系设定为圆柱坐标系，
main menu >preprocessor >modeling >create >lines >lines >in active coord
（5）连接K2、K3生成圆弧线段。
Utility menu >workplane >change active cs to >global cartesian （6）将当前坐标系重新设定为直角坐标系。
main menu >preprocessor >modeling >create >areas >arbitrary >by lines 选择三个线段，apply/ok，构成面。
二、生成有限元模型
1）选择单元类型
main menu>preprocessor>element type>add/edit/delete
点击按钮“Add…”，弹出单元库选择界面：选择Thermal Solid，Quad 8node 77。
点击按钮“Option…”，在[K3]域选择单元为轴对称类型。
2）定义材料参数
main menu >preprocessor >material props >material models
在弹出的“Define Material Model Behavior”界面中双击Thermal，双击Conductivity >isotropic，输入导热系数24；
双击Specific Heat，输入热容550；
双击Density，输入密度7840。
3）划分单元
main menu >preprocessor >meshing >size cntrls >smart size >basic
选择单元划分密度水平6。
4）划分网格
main menu >preprocessor >meshing >mesh >areas >free
拾取几何实体，ok。有限元模型如下图所示。
三、施加约束和载荷
瞬态温度场分析要给定初始温度场、换热条件，在这里设定钢球的初始温度、换热系数和介质温度。
（1）设定均匀分布的初始温度为940。
main menu >solution >define >loads >apply >thermal >temperature >uniform temp
（2）介质温度的设置
main menu >solution >define>loads >apply >thermal >convection
>on lines
选择换热边界线段，在“Apply CONV on Lines”对话框中指定换热系数。当换热系数为常数时，在[V ALI]域输入换热系数，在[V AL2I]域输入介质温度。
四、求解
main menu >solution >analysis type >new analysis
确定计算类型，选择Transient。
main menu >solution >load step opts >output ctrls >db/results file
选择Every substep 保存每个时间步的计算结果。
. .. . . 青岛蓝色硅谷城际轨道交通工程04标 混凝土结构外观质量缺陷处理方案 编制： 编制： 审核： 批准： 中国铁建二十五局集团有限公司 青岛蓝色硅谷城际轨道交通工程04标项目经理部 二〇一四年七月
目录 一、概述 (3) 二、施工程序 (3) 三、施工组织机构 (4) 四、缺陷修补材料质量控制标准 (5) 五、缺陷修补方法 (6) 六、修补工艺控制要点 (11) 七、注意事项 (15) 八、缺陷修补质量控制 (16) 九、安全保障措施 (17)
混凝土结构外观质量缺陷处理方案 一、概述 混凝土结构外观质量缺陷主要项目包括建筑物外部尺寸偏差、表面平整度、表面蜂窝、麻面、气泡、孔洞（含模板固定锥孔）、缺损、挂帘、错台、拉筋头外露、冷缝、施工缝凿毛不当引起层间结合部缺损、起皮、起砂、非贯穿浅表裂缝等，是混凝土施工中最易发生、最常见的质量缺陷或施工工艺引起的过程缺陷。除采取必要的措施加以预防外，对已经出现的外表质量缺陷和过程缺陷必须按规定的步骤和方法认真进行处理，以使混凝土外观达到设计要求和基本的美观。 二、施工程序 为保证混凝土外观最终符合规范要求，项目部将成立专门缺陷修补作业队对混凝土表面缺陷修补。项目部质量科专门负责混凝土质量缺陷的调查、原因分析、缺陷台帐记录、缺陷处理过程控制以及质量验收。 混凝土拆模后，各工区应在第一时间通知质检科对混凝土外观进行检查、鉴定，发现质量缺陷后，及时登记并组织工程部、工区及作业队对缺陷产生的原因进行分析，并按照外观质量缺陷判断标准对缺陷进行分类评定、提出混凝土施工工艺控制和过程控制整改意见，督促施工队完善工艺措施。混凝土外观质量修补前，由质检科对混凝土表面拍照并及时通知驻地监理工程师，取得监理工程师同意后，展开外观质量缺陷修补，外观质量缺陷修补完成后，通知驻地监理工程师进行验收，并拍照备查。混凝土结构外部尺寸检验由项目部测量队配合质检科检测备案。
焊接过程温度场和应力场初步分析 材料加工过程虚拟与仿真一直是近年来材料加工领域的研究热点。对于焊接过程而言，其物理现象本身非常复杂，是一个涉及高温电弧物理、传热、冶金和力学的复杂过程，因此在建立精确的物理模型方面存在着较大的难度。由于焊接过程温度梯度很大，在空间域内大的温度梯度导致严重的材料非线性，产生求解过程中的收敛困难和解的不稳定性；在时间域内大的温度梯度决定了瞬态分析时离散程度上的加大，直接导致求解时间步的增加。由于上述原因，焊接过程数值模拟的研究长期以来一直停留在二维水平上。近年来，随着计算机技术的发展，焊接过程三维数值模拟成为该领域的重要研究课题。由于焊接过程的复杂性，焊接过程的三维数值模拟仍停留在基础性研究阶段，且大多是以典型接头作为研究对象，远未达到应用于实际结构的水平。影响加工过程三维数值模拟在实际生产中应用的主要因素可概括为三点：(1) 焊接结构三维模型自由度数目庞大；(2) 严重的材料非线性导致求解过程收敛困难；(3) 高温区的存在使得数值模拟的精度和稳定性难以保证。为了真实反映焊接过程中不同时刻的温度场和应力场，焊接热源按表面移动热流处理，热源内的能量按高斯函数分布。在焊接电流、电压和热效率分别为I、U和h时，取电弧中心处最大比热流为qm=KhUI/2p，距电弧中心处的比热流为qR=qm exp(-KR2)。根据上述方法计算单元点上的热流强度，再在单元内部按分段线性计算表面的热流，热源移动通过自定义的子程序实现。还采用了适用于焊接过程数值模拟的网格自适应技术：把焊接看作相对较小的非线性区域在大的弹性体上的运动。非线性区域代表着电弧作用的区域，发生着较大的非线性变形行为，且存在很大的温度梯度，此区域采用加密网格描述；而结构远离非线性区域的部分在焊接过程中基本保持线性，温度变化范围也相对较小，此区域采用稀疏的网格描述。通过对内径?43mm、外径?47mm的圆柱形构件焊接过程温度场和应力场的动态变化过程的仿真分析，结果表明：在不考虑应力变化对温度的影响时，采用网格自适应技术和不采用此技术计算的温度分布和位移变化曲线基本一致。图1为采用网格自适应技术和不采用网格自适应技术时圆柱形构件外表面温度沿周向的分布，从图1可看出，移动热源前面的温度低于后面的温度。但采用网格自适应技术所用的计算时间为237934s，不采用此技术所用的计算时间为368219s，计算时间缩短了1/3。图2和图3为圆柱形构件焊缝处径向和经向的残余应力分布曲线。
由于对高速电机要进行流体场和温度场的分析，所以对样机主要参数和尺寸作一简要说明,这里包括6槽，12槽，和24槽的样机尺寸。 （1）样机额定数据 额定功率：P N = 75 kW 额定电压：U N = 500 V 相数：m = 3 极数：2p = 2 额定效率：ηN = 90% 功率因数：cosφ = 0.95 额定转速：n N = 60000 r/min 额定频率：f N = pn N /60 = 60000/60 = 1000 Hz 额定相电流：I N = P N / (3U N) = 75000/(3×500) = 86.6A 冷却方式：空气冷却 （2）定子尺寸 气隙长度：δ = 1 mm 定子内径：D i1= 66 mm 铁心长选取：l t = 135 mm （3）定子槽型尺寸 定子冲片设计，如图2.3所示 上面描述了三台样机共同的基本数据，下面分别确定6、12、24槽高速电机定子的基本尺寸，表2.1中分别列出6槽、12槽、24槽电机的定子基本尺寸。其中前面的符号所代表的具体部位可从图中找出。其中N为每相串联匝数。 表2.1 不同槽数电机定子的基本尺寸 Table 2.1 Stator Design of Different Slots 6槽12槽24槽 b01(mm) 4 3 2 b11(mm) 14 6.8 3.4 h01(mm) 1 1 1 h11(mm) 2 2 2
基于FLUENT 的高速永磁电机流体场分析与风摩耗计算 2.5.1 CFD 简介 计算流体动力学（Computational Fluid Dynamics ，简称CFD ）是通过计算机数值计算和图像显示，对包含有流体流动和热传导等相关物理现象的系统所做的分析。CFD 的基本思想是把真实世界时间域和空间域上连续的物理量，用一系列离散的有限的点上的变量值得集合模拟，通过一定的原则和方式建立起关于 R 1(mm) 109 90 90 R 2(mm) 4 3 2 b t1(mm) 22.6 16.2 8.1 h j1(mm) 26 26 26 D i1(mm) 66 66 66 D i2(mm) 270 270 270 S i1(mm 2) - 198 99 S i2(mm 2) 2160 899 449 i2 S 图2.3定子槽尺寸图 Fig.2.3 Dimension of Stator Slot
4#楼顶板混凝土缺陷露筋的处理方法 1.现象 钢筋混凝土结构的顶板上层钢筋裸露在表面，没有被混凝土包裹。 2.原因分析 （1）浇注混凝土时，钢筋保护层垫块位移，或垫块太少露放，致使钢筋下坠或外移紧贴模板面外露。 （2）结构，构件截面小，钢筋过密，石子卡在钢筋上，使水泥砂浆不能充满钢筋周围，造成露筋。 （3）混凝土配合比不当，产生离析，靠模板部位缺浆或模板严重露浆。 （4）混凝土保护层太小或保护层处混凝土漏振，或振捣棒撞击钢筋或踩踏钢筋，使钢筋位移，造成露筋。 （5）木模板未浇水湿润，吸水粘结或脱模过早，拆模时缺棱，掉角，导致露筋。 3.预防措施 （1）浇筑混凝土，应保证钢筋位置和保护层厚度正确，并加强检查，发现偏差，及时纠正。 （2）钢筋密集时，应选用适当粒径的石子。石子最大颗粒尺寸不得超过结构截面最小尺寸的1/4，同时不得大于钢筋净距的3/4.截面较小钢筋较密的部位，宜用细石混凝土浇筑。 （3）混凝土应保证配合比准确和良好的合易性。 （4）浇注高度超过2米，应用串筒或溜槽下料，以防止离析。 （5）浇注应充分湿润并认真堵好缝隙。 （6）混凝土振捣严禁撞击钢筋，在钢筋密集处，可采用直径较小或带刀片的震动棒进行振捣；保护层处混凝土要仔细振捣密实；避免踩踏钢筋，如有踩踏或脱扣等应及时调直纠正。 （7）拆模时间要根据试块试压结果正确掌握，防止过早拆模，损坏棱角。
4.防治方法 （1）对表面露筋，刷洗干净后，用1：2或1：2.5水泥砂浆将露筋部位抹压平整，并认真养护。 （2）如露筋较深，应将薄弱混凝土和突出的颗粒凿去，洗刷干净后，用比原来高一强度等级的细石混凝土填塞压实，并认真养护。
混凝土表面缺陷分析 一、混凝土表面缺陷、产生原因及预防措施 1．蜂窝麻面 蜂窝是指砼构件中，表面无水泥浆或没有填满，使粗骨料颗粒间有空隙存在，形成数量或多或少的窟窿，大小如蜂窝，形状不规则。麻面是结构构件表面呈现无数小凹坑麻点。 蜂窝产生的原因：①混凝土分层下料捣固，振捣不实或漏振；②模板缝隙不严或过大，水泥浆流失；③钢筋较密，使用的混凝土坍落度过小或石子粒径过大；④基础、柱、墙根部下层台阶末梢间隙就继续灌上层混凝土，根部砂浆从下部涌出；⑤混凝土下料未设串筒,石子、砂浆分离。 预防措施：按规定使用和移动振动器。中途停歇后再浇捣时，新旧接缝范围要小心振捣。模板安装前应清理模板表面及模板拼缝处的黏浆，才能使接缝严密。若接缝宽度超过2.5mm，应予填封，梁筋过密时应选择相应的石粒径。 麻面产生的原因：①模板表面不光滑；②模板湿润不够，漏涂隔离剂，构件表面混凝土内的水分被吸去。 预防措施：模板应平整光滑，安装前要把粘浆清除干净，并满涂隔离剂，浇捣前对模板要浇水湿润。 2．露筋 钢筋局部裸露在结构构件的表面，结构各部分均可能发生。 [ 产生的原因：①主筋保护层的垫块不足或强度不够在施工过程中破碎，或垫块绑扎不牢施工中移位，造成结构钢筋移位，紧贴模板；②违反混凝土操作规程，保护层处混凝土漏振或振捣不实；③施工把关不严，有大块骨料混入，卡在边角处钢筋网上。 预防措施：钢筋垫块厚度要符合设计规定的保护层厚度；垫块放置间距适当，钢筋直径较小时，垫块间距宜密些，使钢筋下垂挠度减少；使用振动器必须待混凝土中气泡完全排除后才移动。
3．气孔 气孔的表现特征：分散、单独，小于10mm的气孔。 产生原因：(1)骨料级配不合理，粗集料过多，细粒料偏少；(2)骨料大小不当，针片状颗粒含量较多；(3)用水量较大，水灰比较高的混凝土；(4) 振捣不充分；(5)使用表面刷油的钢模板。 解决办法：(1)把好材料关。严格控制骨料大小和针片颗粒含量，备料时要认真筛选，剔除不合格材料；(2)选择合理级配，使粗集料和细粒料比率适中；(3)选择适当的水灰比；(4) 高度重视混凝土的振捣；(5) 确保模板坚硬，涂抹适当厚度的脱模剂。 4．孔洞 结构中有尺寸较大的孔洞，钢筋局部或全部裸露，可以望穿砼结构的洞穴。 产生的原因：①在钢筋较密的部位，混凝土被卡住，未振捣就继续灌注上层混凝土； ②模板拼接不实，施工中出现严重漏浆；③水泥结块、骨料中含有冰块、泥块等杂物。 预防措施：对钢筋较密的部位(如梁柱接头)就分次下料，缩小分层振捣的厚度；按照规程使用振动器。 ~ 5．缝隙及夹渣 混凝土内存在松散混凝土层及夹杂物。 产生的原因：①施工缝或变形缝处未经接缝处理，就灌注混凝土；②施工缝处锯屑、泥土、砖块等夹杂物未清除干净；③混凝土浇灌高度过大，未设串筒、溜槽；④底层交接处未灌接缝砂浆层。 预防措施：浇注前对柱头、施工缝、梯板脚等部位重新检查，清理杂物、泥沙、木屑。 6．裂缝 结构表面或局部截面出现细小开裂。 产生的原因：①构件制作时受到剧烈震动；②混凝土浇灌后模板变形或沉陷；③混凝土曝晒，养护不及时；④构件堆放、搬运、安装时其支承点、吊点位置不当，或受到碰撞，或构件反放；⑤钢筋被踩踏、错位（如雨篷）；⑥外荷载直接应力过大；⑦结构次应力较大；⑧结构变形变化（温度、湿度变化，混凝土收缩、膨胀、徐变，地基不均匀沉降）。 ⑨一般是淋水保养不及时，湿润不足，水分蒸发过快或厚大构件温差收缩，没有执行有关规定。 预防措施：混凝土终凝后立即进行淋水保养；高温或干燥天气要加麻袋草袋等覆盖，保
论文题目:基于ANSYS的切削加工过程温度场 的分析 摘要 在切削金属过程中所消耗的能量几乎90% 以上都转化为热, 致使工件、切屑和刀具的温度都上升, 其中刀具的温升与切削机理及切削参数密切相关, 并且直接影响刀具的磨损及其使用寿命.以传热学为基础,用有限差分数值方法, 对二元切削加工过程中切削区域温度场进行了计算机模拟。并以金刚石和硬质合金刀具切削钛合金为例, 进行了切削温度计算。经ANSYS分析, 模拟计算效果图与实测切削温度值吻合良好。这不削计算机模拟是可行的,同时也为探索难加工材料的切削加工特性提供了一种新的解析方法,可节省大量实验,为进一步预测最佳切削过程、指导新型刀具材料的开发奠定了基础。 关键词：ANSYS，切削温度，解析预测，有限差分
Abstract Based on heat transfer, by using a finite difference numerical method and per2sonal computer, temperature field at cut ting area in two dimensional machining processes is pre2dicted. Take machining titanium alloy by using diamond too l and carbide too l for examples, the cutting temperature is calculated. The calculated temperature is in good agreement with that measured. This indicates that computer simulation of cutting temperature is applicable. It also provides a new analytic method for the study of cutting and processing features of hard process2ing materials. A large amount of experiments will be saved thus. It lay a for p redict2ingthe optimum cut ting process and instructing the development of new cutter materials. Key words：ANSYS，Cut ting temperature，Analytic prediction，Finite difference
大体积混凝土温度场分析 聂凤玲 （甘肃建筑职业技术学院） 摘要：本文以某大厦筏基为背景，利用大型通用有限元软件ANSYS对其分层浇筑施工过程温度变化进行模拟，得到温度变化曲线；针对该实际工程提出了一些降低大体积混凝土内部温度的措施，在实际工程中取得了较好的效果 关键词：大体积混凝土、温度裂缝、措施 随着现代社会的高速发展，各种大型建筑的频繁建设不断涌现，如大型桥梁、大型水坝等，给人们的日常生活带来了许多方便，因此，这些大型建筑建设质量的优劣就显得相当重要。由于大型建筑的结构特殊，施工技术难度大，却较易引发许多影响使用安全的质量隐患，如施工裂缝、受力变形等，特别是大体积混凝土结构物，施工裂缝问题尤为突出。因此，解决大型建筑存在的施工问题成了质量控制的当务之急。下面，让我们一起来探讨大体积混凝土施工裂缝的质量控制。 何谓大体积混凝土？有关规范、学著均作了明确的规定，基本一致认为:结构物最小断面尺寸达到80cm 以上、由水化热所引起的混凝土内最高温度与外界环境气温之差超过25℃时的混凝土，均称为大体积混凝土。大体积混凝土较其他一般钢筋砼相比，有着以下特征：结构较为笨重厚实、施工技术要求高、混凝土量大等特点。由于其独特的施工特性，使其在建设和使用的过程中，均会出现不同程度的施工裂缝，严重地影响着工程质量的使用。那么，究竟这些施工裂缝是如何产生的？结合一些工程经验，根据裂缝产生的原因对大体积混凝土裂缝的类型作了如下归类：温差裂缝、收缩裂缝以及安定性裂缝。其中，温度裂缝是大体积混凝土结构物中较为普遍的一种，也是最为常见的一种裂缝。笔者以某大厦基础筏板为背景，利用ANSYS对其浇筑过程混凝土内部温度进行模拟计算，找出大体积混凝土浇筑过程中混凝土内部温度变化规律。 1.工程背景 某建筑物为综合性建筑，地上35层，地下2层，建筑面积约21000平方米左右，建筑总高度152.30m(室外地坪至机房顶平面)，主要使用功能为银行营业大厅及办公用房。本工程采用框剪－钢混结构，结构安全等级为二级，建筑设计基准期为100年。基础底板厚2600mm，混凝土强度为C50，抗渗等级为S10，筏基按照分层浇筑。 2.温度裂缝 温度裂缝其主要产生原因为混凝土在凝结初期即水化反应期间，水泥释放出大量的水化热，由于结构本身体积大，累积在内部的水化热不易散发，致使内部温度在一定的时间内不断上升，而结构表面的热量则散发较快，因而造成结构内外温差较大，在表面产生拉应力，当温差产生的拉应力大于混凝土的极限抗拉应力时，便会在结构表面出现
混凝土表面缺陷 1.现象拆模后混凝土表面出现麻面、蜂窝及孔洞。 2.原因分析 (1)模板工程质量差，模板接缝不严、漏浆，模板表面污染未及时清除，新浇混凝土与模板表面残留的混凝土“咬接”。(2)浇筑方法不当、不分层或分层过厚，布料顺序混乱等。(3)漏振或振捣不实。(4)局部配筋、铁件过密，阻碍混凝土下料或无法正常振捣。 3.预防措施 (1)模板使用前应进行表面清理，保持表面清洁光滑，钢模应进行整形，保证边框平直，组合后应使接缝严密，必要时可用胶带加强，浇混凝土前应充分湿润。(2)按规定要求合理布料，分层振捣，防止漏振。 (3)对局部配筋或铁件过密处，应事先制定处理方案(如开门子板、后扎等)以保证混凝土拌和物的顺利通过。 3.3.5混凝土表面裂缝 1.现象 (1)混凝土表面出现有一定规律的裂缝，对于板类构件有的甚至上下裂通。(2)混凝土表面出现无规律的龟裂，且随时间推移不断发展。(3)大体积混凝土纵深裂缝。 2.原因分析 (1)混凝土浇捣后未及时进行养护，特别是高温干燥情况下产生干缩裂缝。(2)使用安定性不合格的水泥拌制混凝土，造成不规则的并随时间发展的裂缝。(3)大体积混凝土产生温度裂缝与收缩裂缝。 3.防治措施 (1)按施工规程及时进行养护，浇筑完毕后12h以内加以覆盖和浇水，浇水时间不少于7d(对掺用缓凝型外加剂或有抗渗要求的混凝土不少于14d)。大体积混凝土如初凝后发生表面风干裂纹，应进行二次抹面或压实。(2)所有水泥必须经复检合格后才能使用。(3)对大体积混凝土在浇捣前务必制定妥善的温控方案，控制内外温差在规定值以内。气温变化时应采用必要的防护措施。 3.3.6混凝土强度不足 1.现象 混凝土立方体抗压强度不能满足统计法或非统计法相应的判定式要求，即强度不足。 2.原因分析 (1)混凝土配合比设计不当。(2)搅拌生产未严格按配合比投料。(3)搅拌时间不足，均匀性差。(4)试块制作、养护不符合规定要求。 3.防治措施 (1)正确进行配合比设计。由于目前原材料供应渠道多，质量不稳定，特别是水泥相当一部分是立窑生产，安定性有时不合格，强度偏差大，因此要根据来料采样试配，水泥一定要先检后用，不能光凭经验确定配合比。(2)无论是预拌混凝土还是现场搅拌都应严格按配合比进行投料拌制，严禁任意更改。(3)严格按规程或搅拌机说明书规定的搅拌时间进行充分搅拌，保证拌和物的均匀性。(4)按规定制作试块，并及时进行标准养护。
电动汽车驱动电机冷却结构设计及温度场分析 发表时间：2018-08-22T11:11:24.983Z 来源：《电力设备》2018年第14期作者：王健王云鹏李武[导读] 摘要：本文给出一种实际工程应用的电动汽车驱动电机并联型冷却水路结构，相对于传统螺旋形水套，降低流阻效果显著。然后利用热网络法，研究电机装配间隙及槽内浸漆程度对温度场的影响。接下来建立电机整机三维有限元模型，研究整个电机温度分布情况。最后通过实验对两种仿真方法进行验证。 (上海汽车集团股份有限公司技术中心上海 201804) 摘要：本文给出一种实际工程应用的电动汽车驱动电机并联型冷却水路结构，相对于传统螺旋形水套，降低流阻效果显著。然后利用热网络法，研究电机装配间隙及槽内浸漆程度对温度场的影响。接下来建立电机整机三维有限元模型，研究整个电机温度分布情况。最后通过实验对两种仿真方法进行验证。 关键词：永磁同步电机并联型水路 LPTN 有限元法 Cooling structure design and temperature field analysis of electric vehicle driving motor Wang Jian1 Wang Yunpeng1 Li Wu1 (1.SAIC Motor Technical Center，Shanghai，201804) Abstract: In this paper, a parallel cooling water circuit structure used in EV’s driving motor is presented. Compared with the traditional spiral water jacket, the effect of reducing flow resistance is remarkable. Then the thermal network method is used to study the influence of the motor assembly gap and the degree of paint dipping on the temperature field. Next, the three-dimensional finite element model is established to study the temperature distribution of the whole motor. Finally, two simulation methods are verified by experiments. Keywords: PMSM Parallel cooling water circuit LPTN Finite element method 0 引言 目前国际上新能源汽车发展如火如荼，电动汽车驱动电机研究越来越受到人们的普遍关注，永磁同步电机更是其中翘楚。越来越高的功率密度和转矩密度需求，使得永磁同步电机热场研究成为了电机设计和校验的重要一环[1]。本文结合实际工程，对一款电动汽车用永磁同步电机流体场和温度场进行耦合研究，并通过实验证明了工程研究方法的准确性，具体内容包括以下几个方面： 1）结合流体动力学理论，对比分析并联型水路相对于传统水路结构的优势； 2）研究热网络法计算电机温度场准确性的影响因素； 3）三维有限元法计算电机温度场准确性研究。 1 并联型水路 本节旨在研究并联型水路结构相对于传统水路结构（周向螺旋形）在车用电机上的优势，主要从水路流阻方面考虑。 1.1 流体动力学及热场数学模型 对于一般不可压缩粘性流体稳态问题，伯努利方程在解决实际工程问题中有及其重要的作用[2]，并且应用广泛，其方程为： 式(2)中：T为物体边界面温度；qv求解域内各热源总和；λr、λφ、λz分别为材料沿r、φ以及z方向的导热系数；S为流体与固体材料交界面；Tf为流体温度；α为表面散热系数。 1.2 仿真模型 传统机壳水冷常用周向螺旋型和轴向“Z”字型水路，轴向“Z”字型水路由于弯折角多，局部压降大，通常在实际工程中多采用的周向螺旋型水路。周向螺旋型水路进出水口分布在电机两侧，位置不方便进行调节，在目前电机-控制器-减速器集成的系统中，有一定的劣势。基于螺旋型水路，本文给出一种并联型水路结构，进出水口位置便于调节，并且降低水路的流阻。水路结构图如图1-1所示，分别为螺旋型水路和并联型水路。
混凝土质量缺陷的原因分析与防治 本文结合实际的工作经验，对混凝土质量缺陷产生的原因以及如何防治等进行总结和探讨。 标签混凝土；质量缺陷；分析与防治 前言 混凝土结构构件的缺陷有很多，如蜂窝、麻面、孔洞、露筋、缝隙夹层及裂缝等，这些缺陷不同程度地影响结构的质量。从事建筑工程施工的管理人员不得不总结和想方设法去解决的问题。本文对于如何确保工程的质量、结构的安全及使用寿命，结合笔者的工作实践，对混凝土质量缺陷产生的原因以及如何防治等进行了总结和探讨。 一、蜂窝：混凝土局部酥松，砂浆少，石子多，石子间出现形状如蜂窝的空隙。 形成的原因：1、混凝土配合比不合理，或材料计量不准，造成砂浆少，石子多；2、混凝土搅拌时间不足，以及振捣不密实；3、浇筑时模板缝隙处严重漏浆。 防治措施：1、严格控制混凝土的配合比，保证材料计量准确；确保混凝土搅拌均匀，振捣时规范操作；浇筑前检查模板搭接及支撑是否严密牢固；2、修补前先将松动石子剔除，用清水冲洗干净，并湿透，但不得有集水，然后用高一级标号细石混凝土浇筑捣实，及时养护。 二、麻面：混凝土表面呈很多绿豆般大小的小凹点，凹点的直径一般不大于5mm，无露筋现象。 形成的原因：1、模板表面粗糙；2、浇筑前模板未上脱模剂，并湿润不足； 3、模板接缝不严密，浇筑时局部漏浆； 4、混凝土振捣不够，气泡未完全排出。 防治措施：1、混凝土浇筑前，模板表面清理干净；模板要涂脱模剂，并浇水湿润；模板接缝要严密；浇筑时，振捣要按规范操作，让气泡完全排出；2、修补前用清水冲洗湿润，用素水泥浆或1：2水泥砂浆抹平。 三、孔洞：混凝土构件内部，有尺寸比较大的空隙，局部没有混凝土，钢筋局部或全部裸露。 形成原因：1、在钢筋密集部位或孔洞预留及埋件处，混凝土浇筑不畅通，不能充满模板而形成孔洞；2、混凝土施工时组织不到位，未按规定下料，另振捣不到位或漏振，形成特大蜂窝及孔洞；3、混凝土中掺有纸袋、木块等杂物，
混凝土表面质量缺陷原因分析及处理方法xx有色地质勘查局工程地质总队*** l 引言 水工建筑物多以清水混凝土本色为主，以其独特的风格展现在世人面前。随着经济社会的发展，水工建筑物的外观质量对建筑物的整体评价越来越重要。 混凝土的施工受现场管理水平、建筑物的结构形式、施工的气候条件、施工方法的多样性以及施工工艺的随意性影响较大，在施工过程中难免出现蜂窝、麻面、错台、表面裂缝等质量缺陷。在运行过程中，常常导致渗漏、冻融、化学侵蚀，降低承载能力、耐久性及抗渗能力，过流建筑物容易引起高速水流问题，严重影响混凝土建筑物的外观、耐久性和正常运行。为避免以上问题的出现，就必须对混凝土缺陷进行处理。 2常见混凝土表面缺陷的成因及处理方法 2.1气孔 气孔的表现特性为：分散、单独、小于10mm。 2.1.1形成气孔的主要原因分析 a．砂子级配不合理、外加剂特别是引气剂掺量不规范、塌落度大、铺料厚度不合理。 b．振捣间距和振捣时间不规范致使混凝土振捣不密实，混凝土中的气泡未排出，一部分气泡停留在模板表面。 c．模板表面刷油后携带的水、气泡不能完全排出。 d．在一些混凝土斜面或曲面部位，混凝土振捣存有死角，气泡排出困难。 2.1.2预防措施
严格按照规范和试验配比要求配备干净的中粗砂；严格控制外加剂掺量；严格按照规范要求进行混凝土摊铺和振捣，混凝土摊铺厚度按照施工前的工艺试验控制，一般掌握在30~50cm，振捣时振捣棒快插慢拔，严格控制振捣时间，确保不欠振或漏振。模板表面有一定吸附性或透气性（如：采用木制模板），气孔可以减少。对混凝土顶面模板建议在混凝土初凝后及时拆模处理气泡，但拆模时要确保混凝土棱角和表面不受破坏，且不能扰动混凝土。 2.1.3处理措施 气泡影响混凝土外观，拆模后要尽早处理。首先表面要充分湿润，用干净的麻布或橡胶海绵抹子在整个表面上擦抹砂浆，以填满所有的气孔和凹坑；砂浆灰砂比为1：2，砂的最大尺寸小于600μm，砂浆用水量要足以使其稠度成为浓乳浆；开始擦抹前24h，应采取遮蔽或喷雾方法处理。 2.2蜂窝麻面 蜂窝麻面的表现特性为：表面局部缺浆粗糙或有许多小凹坑，砂浆少碎石多，碎石之间出现空隙，形成蜂窝状的孔洞。 2.2.1原因分析 a．模板表面粗糙或清理不干净，粘有干硬水泥砂浆等杂物，拆模时混凝土表面被粘损。 b．钢模板脱模剂涂刷不均匀，拆模时混凝土表面粘结模板。 c．混凝土拌和料砂率小，混凝土水灰比过大，浇筑过程中混凝土产生离析，振捣不充分，漏振欠振，浇筑厚度过大，模板接缝处或在连接螺栓孔处漏浆等。 2.2.2预防措施 模板面清理干净，不得粘有干硬水泥砂浆等杂物。木模板灌注混凝土前，用清水充分湿润，清洗干净，不留积水；钢模板涂模剂要涂刷均匀，不得漏刷。优化混凝土配合比，浇筑过程中按时检测混凝土的塌落度和水灰比等指标；浇筑倾落高度超过2m时须通过串筒等设施下落，混凝土必须按操作规程分
大数据专题Big Data Special Reports 2019年1月第22卷第1期Jan. 2019,Vol. 22,No. 1电力大数据POWER SYSTEMS AND BIG DATA 配电室温度场与湿度场的建模与仿真分析 范强I,吕黔苏「，邱继艳2,王旭彳，戴宇"，胡扌亚詰§ (1.贵州电网有限责任公司电力科学研究院，贵州贵阳550002； 2贵州电网有限责任公司都匀供电局，贵州都匀558000； 3.贵州创星电力科学研究院有限责任公司，贵州贵阳550002； 4贵州电网有限责任公司，贵州 贵阳550001 ； 5.广州穗华能源科技有限公司，广东广州510530) 摘 要:考虑到变电站配电室内配电设备对环境温度和湿度有较严苛要求，因此有必要研究配电室内温度和湿度分布 规律，有助于提高配电设备可靠性。按照与温度计算有关的能量传递方程和与湿度计算有关的气体扩散方程，由理论 计算公式分析可知直接计算涉及多变量的耦合,求解难度大，本文采用有限元分析软件ANSYS 对配电室的温度场和 湿度场进行仿真计算，首先根据实际的典型配电室建立仿真计算模型，并高精度划分有限元网格.其次根据现场运行 情况整定计算仿真需要的计算参数，利用仿真计算模型得到了室内温度场和湿度场的水平面分布情况。通过改变风 机流量，分析了风机流量变化对配电柜内部温度的影响效果，总结了配电室内温度场与湿度场的分布规律' 关键词：配电室；温度场；湿度场；有限元分析； 文章编号：2096 -4633(2019)01 -0049 -06 中图分类号:TM743 文献标志码：B 随着社会经济的快速发展,对电力需求日益增 长，变电站的运行是否正常直接关系到区域供电质 量的高低。同时，无人值守变电站及智能变电站建 设、投运数量的逐渐增多，对电气设备的运行可靠性 也提出了更高要求⑴。变电站内配电室、电容器室 等重要区域安装有众多电气设备，高压配电室内电 气设备的良好运行环境又直接为电力供电可靠性提 供保证。室内配电设备包括断路器、隔离开关、电流 互感器、电压互感器等，它们对温度与湿度这两个环 境参数的要求较高。最为重要的是温度，在运行中 这些设备自身会发出较大热量，而设备所在的开关 柜又是一个相对密封的空间，因此，开关柜内部的温 度较环境温度高许多，过高的温度会缩短电气设备 的使用寿命，严重时甚至会导致设备直接烧毁⑷。 其次是湿度,在室内相对湿度接近100%的情况下， 空气中的水分会析出，并在设备上形成凝露⑶。凝 露加上电气设备的积灰，改变了绝缘表面电场的分 布,常常导致绝缘表面发生放电,极大破坏了绝缘强 度⑷。综上所述，配电室内温度与湿度对于电气设 备影响巨大，因而其分布规律有待深入研究。随着以有限元为代表的数值仿真计算的发展， 国内外对于电气设备的温升计算越来越多地采用数 值计算方法⑸。ANSYS 是由美国著名软件公司开 发针对温度、电磁场等进行有限元分析的软件⑷。ANSYS 一般用于高压开关柜、变压 器"“°〕、电容电抗器"-13］等的温度场建模与分析 工作，以指导环境监测控制系统能进行有效的温度 监测与控制工作，但鲜见用于变电站配电室的研究 工作。文献［14］采用Solidworks 软件建立开关柜精 细3D 有限元模型，基于Icepak 软件进行温度场和 流体场的数值计算和分析。考虑空气对流散热和风 扇强迫风冷的因，实现了复杂模型温度分布的准确 求解。文献［15］先建立了 NXAIR 型开关柜电缆室 的温度场和空气流场模型,再利用Comsol 软件进行 了仿真求解，发现电缆接头处温度偏高，认为该处应 成为监测重点，最后根据仿真结果构建了一套专门 对开关柜电缆室进行监测的系统。本文将参考上述文献，以贵州某变电站的典型配 电室为研究对象,从仿真数学模型和仿真计算两个方 面对该配电室内温度场和湿度场作详细的研究。1配电室的温湿度数学模型1. 1配电室热源分析 配电室内温度除了受到环境温度、气流影响外， 还会受到室内发热体传热的影响。配电室内的热源一般是开关柜，室内电容电抗?48?
一、工程概况 本工程总建筑面积24454.46㎡，主体为地下一层、地上十五层，地下室高为4.8m，地上一层高为3.9m，地上二至十五层层高为3.1m，总高度47.60米；建筑功能布局：采用剪力墙结构。防火设计建筑分类：地下室为一级，地上部分为二级，抗震设防烈度为6度。 二、混凝土结构外观缺陷概述与分类 混凝土外观缺陷主要存在结构部位为屋顶、剪力墙、阳台、楼梯，混凝土外观缺陷形式主要表现在表面颜色不均匀、蜂窝麻面、表观微裂纹、表面脚印及不平整部分、孔洞、露筋、表面破损，根据不同的缺陷形式及不同结构部位分析其生成原因，给出合理的解决办法，强调混凝土在成型之前的生成、运输、浇注、养护等施工工艺的重要性。对混凝土外观质量缺陷修补处理总原则是不隐蔽，端正思想，仔细分析其成因，正确对待，妥善处理 混凝土结构外观缺陷分类表
三、关于混凝土结构缺陷处理程序 施工过程中发现混凝土结构缺陷时，应认真分析缺陷产生的原因。对严重缺陷施工单位制定专项修整方案，方案应经论证审批后再实施，不得擅自处理。 四、混凝土结构外观一般缺陷修整 （一）混凝土结构外观一般缺陷修整 1、对于露筋、蜂窝、孔洞、夹渣、疏松、外表缺陷，应凿 除胶结不牢固部分的混凝土，表面清理干净，洒水湿润 后用1:2水泥砂浆抹平； 2、轻微裂缝用水泥砂浆等材料进行封闭； 3、连接部位缺陷、外形缺陷可与面层装饰施工一并处理； （二）、混凝土结构外观严重缺陷修整 对于露筋、蜂窝、孔洞、夹渣、疏松、外表缺陷，应凿除胶结不牢固部分的混凝土至密实部位，清理表面，支设模板，用净水冲洗干净，涂刷混凝土界面剂，采用比原混凝土强度高一等级的细石混凝土浇筑密实并及时养护，养护时间不得少于
浅谈混凝土质量缺陷及处理措施 201203级土木工程专业兰州大学现代远程教育中共平凉市委党校校外学习中心韩东启 提纲： 1.序论 （1）混凝土质量缺陷的因素及处理措施 （2）说明造成混凝土质量缺陷的原因、防治措施及处理技术。 2.本论 （1）混凝土质量缺陷的分类及产生原因：混凝土强度等级不足、蜂窝、麻面、孔洞、漏筋、缺棱掉角、构件断面尺寸及轴线尺寸偏差、裂缝等。 （2）混凝土质量缺陷防治措施：包括混凝土强度等级不足防治措施，蜂窝、麻面、露筋、孔洞防治措施，结构表面缺棱掉角及发生裂缝等防治措施及构件断面尺寸及轴线尺寸偏差防治措施 （3）混凝土外观质量缺陷处理技术：表面抹浆修补、细石混凝土填补、环氧树脂修补、拆除返工或结构验算并提出处理方案。 3.结论 虽然引发混凝土质量缺陷的原因是多方面的,但是只要高度重视和认真对待,从源头上抓起,在实施中精雕细琢,做到有的放矢,严格规范要求, 混凝土工程质量缺陷这一通病是完全可以预防的。 【摘要】本文主要从施工方面剖析造成混凝土质量缺陷的原因、防治措施及其处理技术,以提高混凝土工程的质量。 【关键词】质量缺陷原因防治措施处理技术 前言 众所周知,混凝土质量的优劣直接影响到工程结构的安全和使用寿命,也直接关系
到人民生命财产的安全,所以提高混凝土结构工程质量,消除质量通病,对杜绝工程质量事故有着重要的现实意义。造成混凝土工程质量缺陷的原因是多方面的,主要有材料、设计、施工等方面。本文主要从施工方面剖析造成混凝土质量缺陷的主要原因,在施工中应采取的防治措施,对缺陷进行必要的处理技术等,以提高混凝土工程的质量。 1、混凝土质量缺陷的分类及产生原因 1.1 混凝土质量缺陷的分类 混凝土质量缺陷主要有:混凝土强度等级不足、蜂窝、麻面、孔洞、漏筋、缺棱掉角、构件断面尺寸及轴线尺寸偏差、裂缝等。 1.2 产生原因 （1）模板原因。施工用模板及其支架没有足够的承载力、刚度和稳定性,造成模板变形,接缝漏浆。在浇筑混凝土前,浇水湿润不够或积水,模板清洁不够,模板内有杂物,未涂刷隔离剂或隔离剂不符合要求,用于作模板的地坪、胎模不平整,梁板起拱高度不够,预埋件、预留孔洞安装不牢固,模板固定不牢固,模板拆除时间未把握好等都会产生质量缺陷。 （2）钢筋敷设。钢筋质量不符要求,表面不清洁,制作形状、尺寸偏差, 安装时固定不牢固, 未按施工图要求布置钢筋等。 （3）混凝土质量。对水泥、碎石、砂、外加剂等原材料的品种、级别、规格把握不严,杂物过多。未及时测定水泥的实际活性,影响了混凝土配合比设计的正确性,或套用混凝土配合比选用不当,同时对外加剂掺量控制不准确等。未严格按配合比,搅拌时颠倒加料顺序,搅拌时间过短、过长, 造成搅拌不均匀和离析现象。施工振捣不实, 发生离析、捣空现象。混凝土未能连续施工,振捣时间超过初凝时间,表面处理不当。未按规定的时间、方法对混凝土进行养护。放线误差过大,环境温度过低, 混凝土养护不当。 2、混凝土质量缺陷防治措施 2.1 混凝土强度等级不足防治措施 （1）拌制混凝土所使用的粗、细骨料、外加剂和胶凝材料等必须符合国家现行有
航空发动机流体力学和温度场的计算需求及ANSYS实现 (2011-10-28 10:40:18) 转载▼ 标签： 杂谈 第三章航空发动机仿真方案航空发动机行业概况航空发动机研制中的典型CAE问题航空发动机结构力学计算需求及ANSYS实现航空发动机流体力学和温度场的计算需求及ANSYS实现航空发动机电磁场计算需求及ANSYS实现航空发动机耦合场计算需求及ANSYS实现航空发动机关键零部件的设计分析流程简要说明 4航空发动机流体力学和温度场的计算需求及ANSYS实现 航空燃气涡轮发动机内的流场很复杂，不仅动静流场同时存在，同时还伴有多相流、传热、燃烧等现象，即使从物理上进行很大的简化，模型最后仍然是三维、有粘、非定常的可压流动。航空发动机流场数值计算的发展经历了S2流面法、基于一元管道的流线曲率法、有限差分方法求解非正交曲线坐标系中的S1、S2流面基本方程、有限差分、有限体积和有限差分与流线曲率混合的方法对S1流面跨音速流场的计算，而现在由S1与S2流面相互迭代形成的准三元和全三元计算也发展起来了。现在的采用有限体积法求解NS方程全三维流场计算已经广泛采用，航空发动机的流场数值计算已趋于成熟，可以充分考虑旋转流动、转静干涉问题、多相流、燃烧、亚超跨音速等复杂现象。而且现在求解的规模也不断扩大，利用并行等成熟的CFD技术可以计算达几千万甚至上亿的计算网格。因此结果也更为真实有效。 ANSYSCFX凭借TASCFLOW在叶轮机旋转流动的传统优势，结合更为先进的网格处理技术和高效的求解器，更适合航空发动机流动的复杂性，求解问题的规模和计算精度大大提高，一直处于航空发动机流动模拟的最前沿。
高速切削有限元模拟加工温度场分析 黄晓华 （苏州工业职业技术学院 精密制造工程系 江苏 苏州 215008） 摘 要： 以高速切削条件下的数控车刀为研究对象，利用ANSYS有限元仿真软件对刀具的温度场进行模拟和分析，得出温度场的分布规律，验证切削速度对温度场的影响，为优化切削参数，延长刀具寿命提供一定的依据。 关键词： 切削热；切削温度；有限元 中图分类号：TG506 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）1110012－01 0 引言 切削过程中，由变形和摩擦所消耗功的98%～99%都转变为热能，即若切削热不及时传散，则切削区的平均温度将大幅度地上升。切削温度的升高一方面会加剧刀具的磨损，影响刀具的使用寿命，另一方面会使工件和机床产生热变形，影响零件的加工精度，因此切削温度的研究至关重要。高速切削加工状态下的切削温度和切削热不同于传统切削加工过程，利用有限元软件对高速切削状态下的温度场进行仿真模拟分析，为延长刀具使用寿命及刀具变形分析提供一定的数值依据。 1 刀具热变形的ANSYS计算步骤 高速切削刀具热变形有限元仿真主要包括以下主要步骤：前处理（即三维建模）、定义单元类型并设定单元属性、定义单元实常数、定义材料热性能参数、创建几何模型并划分网格、热载荷计算、热载荷及边界条件加载。 2 高速切削刀具热变形有限元模型的建立 2.1 刀具高速车削温度模型建立的假设条件 1）假设刀具、工件组成的系统温度场不随时间变化，即达到了稳态传热。 2）第一变形区切削热是切削层的变形热，第二变形区的切削热是切屑与前刀面的摩擦热，假设刀具高速车削温度场分析属于平面热源传热模型。 2.2 刀具高速车削ANSYS分析试验条件 选用GSK980TDb 型高速数控车床，确定载荷工况1：主轴转速V c =500m/min ，进给量f=0.5mm/r ，背吃刀量a p =3mm ；确定载荷工况2：主轴转速V c =200m/min ，进给量f=0.5mm/r ，背吃刀量a p =3mm 。选用的车刀刀杆是几何尺寸为B×H=16×25，L=200的45钢，刀片材料为涂层硬质合金YT15，查文献[1]得刀具材料的强度极限σb =600MPa ，屈服极限σs =355Mpa ，弹性模量E=206GPa ，泊松比μ=0.27，导热系数=67W/（m ·oC ）。车刀主要角度：主偏角K γ=75゜，副偏角K γ'=10゜，前角γ0=5゜，后角α0=α0'=8゜，刃倾角λs =-5゜。被加工材料为σb =637MPa 的碳素结构钢。 3 热载荷计算及加载 由于切削过程中，切屑发生塑性变形所消耗的功率主要转化为热量，因此要计算热载荷就必须依次进行切削力、切削功率、切削热和热流密度的计算。本文主要是详细进行了载荷工况1的热载荷计算，载荷工况2的热载荷计算从略。 3.1 切削力的计算 硬质合金车刀车削外圆过程中产生的切削合力F r 可以分解为三个分力，即主切削力F C ，进给抗力F f 和切深抗力F p 。查文献式中： a p 为背吃刀量，mm ；f 为进给量，mm/r ；v c 为切削速度，m/min ； C Fc 、C Fp 、C Ff 表示取决于被加工材料和切削条件的系数；xF 、yF 表示各参数对切削力影响程度的指数； K F 表示实际加工条件各种因素对切削力的修正系数的乘积。 以上系数和指数可通过查文献[3]而得，并代入切削分力计算公式，得各切削分力如下： 3.2 切削功率的计算 查文献[4]得刀具切削功率的计算公式： P m =F z V c +F x n w f ∕1000 式中： F z 表示主切削力；V c 表示切削速度；F x 表示进给力，n w 表示工件转速；f 表示进给量。 由于F x 相对于F z 消耗的功率一般很小，可忽略不计，因而可得切削功率： P m =F z V c =1860×500∕60=15500W 3.3 切削热的计算 由于切削过程中，绝大部分热量由切屑带走，车削过程中10%～40%的热量由车刀传出[2]，根据传入刀具的热量Q 的计算公式可得： Q= K 1·K 2·P m =0.99×0.1×15500=1534.5W 式中：K 1为切削功率转化为切削热的比重；K 2为车刀中传出切削热的比重。 3.4 热流密度的计算 切削过程中切屑与刀具前刀面主要接触面积约为刀片面积的1∕5，结合刀片的实际测量面积，计算得出热载荷作用面积-62约为19.2×10m 。根据热流密度μ的计算公式可得： 7-62 μ= Q ∕A=1534.5∕19.2×10=7.99×10W/m 式中：A 为切屑与前刀面的主要接触面积，即热流密度载荷主要作用面积。 3.5 施加载荷 2施加刀具上表面的对流换热载荷为2000W/（m ·℃），下2表面的对流换热载荷为10W/（m ·℃），其余侧表面的对流换2热载荷为1000W/（m ·℃），施加刀具初始温度为20℃，并在前刀面上施加热流载荷。 4 ANSYS模拟结果及后处理 通过仿真模拟分析，得到载荷工况1和载荷工况2的刀具温[2]得切削力的经验计算公式为： 度场分布情况分别如图1和如图2所示。由图中可以看出，金属 （下转第52页）