永鑫生鍛造大鍛件孔洞缺陷演化過程
2024-08-20 08:57:55
大型鍛件是鍛造中比較常見的一種材料，但是許多人不知道大型鍛件孔洞缺陷，所以這篇文章主要給大家講述。
大型鍛件制造是重型機械制造業(yè)的基礎(chǔ),其在國民經(jīng)濟建設(shè)、國防裝備發(fā)展和現(xiàn)代尖端科學(xué)重大裝置的建立中,發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。眾所周知大型鋼錠內(nèi)部不可避免的會存在孔洞型缺陷,這類缺陷嚴重破壞了材料的連續(xù)性,容易在服役期間形成應(yīng)力集中并導(dǎo)致裂紋損傷。對消除大型鍛件內(nèi)部孔洞缺陷的很多研究都依賴于有限元數(shù)值模擬技術(shù)來分析孔洞缺陷的演化行為和規(guī)律,但是由于孔洞尺寸遠小于大鍛件的輪廓尺寸,現(xiàn)有的數(shù)值模擬方法存在著模型建立困難、模擬計算復(fù)雜等問題。
因此提出了一種大鍛件孔洞缺陷演化過程跨尺度數(shù)值模擬的體胞法,并利用MSC.Marc有限元軟件二次開發(fā)功能,開發(fā)了相應(yīng)的有限元軟件及其分析模型。大鍛件孔洞缺陷演化過程數(shù)值模擬的體胞法由宏觀、體胞模型兩部分組成,單元節(jié)點的數(shù)據(jù)信息從宏觀模型傳遞到體胞模型是聯(lián)系這兩層模型的關(guān)鍵,對大鍛件鍛造成形和內(nèi)部孔洞缺陷演化分別在宏觀與細觀尺度上進行分析。
在此基礎(chǔ)上對體胞法進行應(yīng)用,對一具體鍛件的孔洞缺陷演化行為進行了模擬計算,得到孔洞演化的結(jié)果與已公開發(fā)表的研究成果和實驗數(shù)據(jù)進行對比,驗證了體胞法分析結(jié)果的準確性。確定了體胞模型中邊長比、孔洞表面節(jié)點密度和體胞表面節(jié)點密度這三個影響孔洞缺陷演化模擬結(jié)果的關(guān)鍵因素,采用單因素輪換法對它們的影響規(guī)律進行了數(shù)值模擬研究,在此基礎(chǔ)上確定了一套較佳的體胞模型參數(shù)。以鉛作為模擬材料,在鉛試件內(nèi)設(shè)置孔洞,通過鐓粗實驗來研究孔洞缺陷的演化情況,并將其與體胞法數(shù)值模擬結(jié)果進行對比，能夠準確地反應(yīng)孔洞的演化規(guī)律。
以上就是這篇文章主要給大家講述的內(nèi)容，希望對大家能夠有所幫助。