【摘要】：白點是大型鍛件中常見的缺陷之一,大鍛件中的氫元素以及各種缺陷是白點形成的基本因素,一旦鍛件中發(fā)現(xiàn)白點缺陷,就要做報廢處理。因此研究鍛件中的氫擴散以及氫致疲勞是降低生產(chǎn)成本、提高經(jīng)濟效益的基礎(chǔ)。本文基于氫壓理論,借助有限元分析軟件,以支撐輥中的微孔隙缺陷為研究對象,著重分析了微孔隙缺陷在內(nèi)氫壓以及外載荷耦合作用下的疲勞壽命。對于含單個微孔隙缺陷的有限元胞體模型,研究了氫壓強度、微孔隙在支撐輥中的分布位置、微孔隙開口尺寸以及微孔隙與外載荷的夾角對疲勞壽命的影響。同時研究了支撐輥中兩個微孔隙缺陷之間的應(yīng)力場耦合影響程度,主要從微孔隙間距、開口尺寸以及微孔隙與外載荷的夾角三個方面進行對比研究。研究結(jié)果為分析白點形成的力學機理提供一定的理論基礎(chǔ)。另外,本文利用隨機函數(shù)建立了微觀視域下氫元素的擴散激發(fā)模型,以氫解吸試驗研究為背景,主要研究了氫陷阱結(jié)合能、加熱速度、試樣厚度、初始氫濃度以及氫陷阱密度對氫元素激發(fā)擴散的影響。研究結(jié)果對大鍛件去氫熱處理工藝、白點萌生的預防措施的制定提供有力的支持。最后,對于在電化學充氫過程中,氫原子在試樣晶界中的擴散機制還存在一定的爭議,因此本文提出了一種較為新穎的氫擴散模型,利用Voronoi圖建立了合金鋼的微觀晶格模型,主要分析充氫電流密度、充氫時間以及晶界面積對氫擴散的影響。
【圖文】：

338.11 537.71 686.88 8以及邊界條件，多采用平面應(yīng)變模型。圖 3-7 為從支型，，微胞體分析模型的 x 軸方向與支載荷應(yīng)力方向為 x 軸方向上的正應(yīng)力 軸方向的預應(yīng)力施加在有限元分析模型隙為橢圓形，在 x 軸方向上的半軸 a=0壓強度 p 施加在微孔隙的內(nèi)表面上，條件�？紤]到有限元分析模型的對稱性1、S2兩點之間曲線作為內(nèi)壓外載耦合徑。

有限元網(wǎng)格模型。采用“有限元重合網(wǎng)格法”有限元重合網(wǎng)格法”的基本思想是將有限元：全局區(qū)域網(wǎng)格以及局部區(qū)域網(wǎng)格。全局區(qū)域比較細，其目的主要在于既能充分地表達局證一定的計算效率。應(yīng)用有限元重合網(wǎng)格法求陷創(chuàng)建在局部區(qū)域網(wǎng)格內(nèi)，全局區(qū)域網(wǎng)格沒有化的局部區(qū)域來減小離散化誤差以及提高計應(yīng)力集中的位置，為了提高分析計算的連續(xù)外部采用物理場控制的“超細化”單元尺寸劃元數(shù)為 200 個。從圖中可以得出有限元分析
【學位授予單位】：河南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TG245

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 姬浩;劉國光;;孔擠壓強化對7A85鋁合金鍛件組織和疲勞性能的影響[J];機械工程材料;2015年06期

2 李地元;成騰蛟;周韜;李夕兵;;沖擊載荷作用下含孔洞大理巖動態(tài)力學破壞特性試驗研究[J];巖石力學與工程學報;2015年02期

3 杜鳳山;李源;王珉;李杰;范俊鍇;;鍛壓過程宏-細觀跨尺度仿真研究[J];計算力學學報;2014年06期

4 范俊鍇;杜鳳山;黃華貴;李杰;李源;;鋼中微孔隙氫壓強度與氫濃度[J];鋼鐵;2013年10期

5 呂學奇;陳業(yè)新;;氫陷阱對純凈鋼SM490B中氫擴散行為的作用[J];上海金屬;2013年05期

6 杜鳳山;范俊鍇;黃華貴;李杰;李源;;大鍛件微孔隙氫致內(nèi)力耦合作用對裂紋擴展的影響[J];中國機械工程;2013年14期

7 杜鳳山;范俊鍇;黃華貴;李杰;李源;;大鍛件微孔隙下的氫壓模型及其應(yīng)力場[J];工程力學;2013年04期

8 毛春見;許希武;郭樹祥;;含多橢圓孔無限大各向異性薄板彎曲問題研究[J];工程力學;2012年09期

9 陳業(yè)新;常慶剛;;20g純凈鋼中氫陷阱對氫擴散系數(shù)的作用[J];金屬學報;2011年05期

10 游佳迪;楊弋濤;張洪奎;邵光杰;;Cr5鋼錠去氫退火過程的數(shù)學模擬[J];上海金屬;2011年01期

相關(guān)博士學位論文 前3條

1 李源;大鍛件白點萌生機理的宏細觀跨尺度研究[D];燕山大學;2017年

2 李杰;大型鍛件氫脆損傷機理的研究[D];燕山大學;2016年

3 范俊鍇;大型鍛件白點萌生機理及預控研究[D];燕山大學;2013年

相關(guān)碩士學位論文 前6條

1 梁陽;大型鍛件中合金元素對其氫脆敏感性影響的實驗研究[D];燕山大學;2016年

2 邱坤倫;大型鍛件空洞缺陷的數(shù)值模擬研究[D];山東建筑大學;2016年

3 唐夢茹;P92鋼在蠕變—疲勞交互作用下的裂紋擴展行為研究[D];天津大學;2016年

4 李建光;基于晶體塑性有限元法的大鍛件氫脆損傷機理研究[D];燕山大學;2013年

5 呂學奇;氫在純凈寬厚板鋼中的擴散及對力學性能的影響[D];上海大學;2013年

6 潘鋒;四輥軋機軋輥系統(tǒng)有限元分析[D];上海交通大學;2010年

本文編號：2693382