鋁合金、鎂合金、鈦合金等輕質(zhì)材料因其密度小、強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于汽車、航空、航天、艦船、武器裝備等領(lǐng)域,輕質(zhì)材料及其構(gòu)件的使用已成為重大裝備輕量化的有效途徑。金屬熱成形是一種高效、優(yōu)質(zhì)、低耗塑性加工技術(shù),也是國際高性能輕質(zhì)材料構(gòu)件先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展方向。然而,鋁合金等輕質(zhì)材料導(dǎo)熱系數(shù)高,其熱成形過程中冷卻速度過快。由于對溫度敏感、可成形溫度窗口窄,過快的冷卻速度導(dǎo)致上述輕質(zhì)材料構(gòu)件熱成形過程中變形抗力大、容易出現(xiàn)開裂等缺陷,這嚴(yán)重制約了輕質(zhì)材料構(gòu)件熱成形技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。電磁感應(yīng)輔助加熱成形技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對構(gòu)件在線實(shí)時加熱,進(jìn)而解決輕質(zhì)材料構(gòu)件熱成形過程中冷卻速度過快技術(shù)難題。然而,電磁感應(yīng)輔助加熱成形是一個電、磁、熱、力多場耦合以及電磁參數(shù)、熱參數(shù)、成形參數(shù)等多因素交互作用下的復(fù)雜制造過程,如何實(shí)現(xiàn)電、磁、熱、力多場耦合數(shù)值模擬計(jì)算是電磁感應(yīng)輔助加熱成形技術(shù)迫切需要解決的關(guān)鍵技術(shù)難題。為此,本文提出開展電磁感應(yīng)輔助加熱成形數(shù)值模擬方法及應(yīng)用研究,具體研究內(nèi)容如下:（1）建立了電、磁、熱、力多場雙向?qū)崟r耦合計(jì)算數(shù)學(xué)模型,提出了電、磁、熱、力多場雙向?qū)崟r耦合計(jì)算方法。在上述基礎(chǔ)上,使用... 

【文章來源】：武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

六面體八節(jié)點(diǎn)單元幾何結(jié)構(gòu)

位于外空氣場中模型 外空氣場圖 2-10 鋁棒電磁感應(yīng)加熱三維模型S/Multiphysics 模塊的電磁感應(yīng)加熱中，圓柱棒料表面低溫度為 400.06 ℃，中心區(qū)域溫度升高 ΔT =17.45 ℃，分別編號為 1，2 和 3，其溫度時間曲線如圖 2-11。1320.0 0.1 0.2 0.3 0.4400402404406408410412414416418溫(℃)時時 (s)123表面3個位置點(diǎn) (b)表面溫度變化曲線圖 2-11 Multiphysics 模塊中坯料表面節(jié)點(diǎn)溫度-時間曲線

確定總迭代步k，電磁感應(yīng)加熱迭代步k’設(shè)置坯料初始溫度Ti，令循環(huán)變量i=1在ANSYS/Multiphysics中，以Ti為初始溫度，對坯料進(jìn)行電磁感應(yīng)加熱計(jì)算，得到電磁感應(yīng)熱場i在ANSYS/LS-DYNA中，加載電磁感應(yīng)熱場i，進(jìn)行墩粗熱力耦合計(jì)算，得到i=1時的溫度Tii=k ?得到坯料的最終溫度場更新模型參數(shù)i=i+1結(jié)束kT是否圖 3-1 電磁感應(yīng)輔助加熱墩粗成形計(jì)算流程上模VV

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3032613