發(fā)布時(shí)間：2017-06-09 20:12

  本文關(guān)鍵詞：滲碳零件淬火過(guò)程數(shù)值模擬簡(jiǎn)化模型研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：滲碳淬火是熱處理工藝中的重要手段,被廣泛的應(yīng)用到汽車(chē)、航空航天和機(jī)械制造等領(lǐng)域。經(jīng)過(guò)滲碳淬火后,零件的強(qiáng)度、硬度和耐磨性等性能都得到了極大的提升。但是,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,傳統(tǒng)熱處理技術(shù)已經(jīng)不能滿(mǎn)足人們的需要。為了更好的了解熱處理過(guò)程中的每一個(gè)細(xì)節(jié),從而更好的發(fā)展和改進(jìn)熱處理技術(shù),人們將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到熱處理過(guò)程中,數(shù)值模擬技術(shù)隨之出現(xiàn)。本文主要基于有限元分析軟件ANSYS,對(duì)滲碳零件淬火過(guò)程數(shù)值模擬簡(jiǎn)化模型進(jìn)行研究,以便減少數(shù)值模擬過(guò)程中計(jì)算機(jī)的運(yùn)算時(shí)間,從而提高計(jì)算效率。根據(jù)傳熱學(xué)基本原理,熱彈塑性理論和相變理論,使用有限元分析軟件ANSYS,對(duì)無(wú)限長(zhǎng)滲碳圓柱體淬火過(guò)程的溫度場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬。然后,將溫度場(chǎng)模擬結(jié)果作為初始載荷加載到模型上,對(duì)無(wú)限長(zhǎng)滲碳圓柱體淬火過(guò)程中的應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行模擬,分析無(wú)限長(zhǎng)滲碳圓柱體在淬火結(jié)束后殘余應(yīng)力分布規(guī)律。并研究模型尺寸和滲碳層厚度對(duì)殘余應(yīng)力場(chǎng)分布情況的影響,為新模型的建立提供了參照。建立無(wú)限長(zhǎng)滲碳圓柱體淬火數(shù)值模擬的簡(jiǎn)化模型。將原始模型的溫度場(chǎng)模擬結(jié)果中簡(jiǎn)化模型部分對(duì)應(yīng)的溫度場(chǎng)作為初始載荷加載到簡(jiǎn)化模型上,對(duì)簡(jiǎn)化模型進(jìn)行應(yīng)力場(chǎng)模擬。設(shè)立修正系數(shù)調(diào)整簡(jiǎn)化模型的模擬結(jié)果,使其與原始模型的模擬結(jié)果相近。同時(shí),分析了模型尺寸和滲碳層厚度對(duì)修正系數(shù)的影響。
【關(guān)鍵詞】：滲碳淬火 殘余應(yīng)力 數(shù)值模擬 ANSYS 簡(jiǎn)化模型
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TG156.81;TG156.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 課題研究的背景及意義10-11
• 1.2 數(shù)值模擬與有限元法概述11-12
• 1.3 熱處理數(shù)值模擬國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展12-14
• 1.3.1 熱處理數(shù)值模擬技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3.2 淬火數(shù)值模擬存在的不足14
• 1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容14-16
• 第2章 滲碳淬火過(guò)程理論分析16-22
• 2.1 引言16
• 2.2 淬火過(guò)程中各個(gè)物理場(chǎng)耦合關(guān)系16-17
• 2.3 淬火過(guò)程殘余應(yīng)力的理論分析17-21
• 2.3.1 殘余應(yīng)力的形成17-20
• 2.3.2 殘余應(yīng)力的作用20-21
• 2.4 本章小結(jié)21-22
• 第3章 淬火數(shù)值模擬基本理論和模擬數(shù)據(jù)22-35
• 3.1 引言22
• 3.2 淬火過(guò)程溫度場(chǎng)理論分析22-25
• 3.2.1 溫度場(chǎng)控制方程22-23
• 3.2.2 初始條件23-24
• 3.2.3 邊界條件24
• 3.2.4 相變潛熱的計(jì)算24-25
• 3.3 溫度場(chǎng)模擬數(shù)據(jù)25-27
• 3.4 淬火過(guò)程結(jié)構(gòu)應(yīng)力場(chǎng)理論分析27-29
• 3.4.1 關(guān)于熱彈塑性問(wèn)題的基本假設(shè)27-28
• 3.4.2 彈性力學(xué)基本理論28-29
• 3.5 應(yīng)力場(chǎng)模擬數(shù)據(jù)29-34
• 3.6 本章小結(jié)34-35
• 第4章 淬火過(guò)程的常規(guī)有限元模擬35-44
• 4.1 引言35
• 4.2 溫度場(chǎng)模擬分析35-38
• 4.2.1 建立原始模型35-36
• 4.2.2 溫度場(chǎng)模擬載荷施加和結(jié)果分析36-38
• 4.3 應(yīng)力場(chǎng)模擬分析38-42
• 4.3.1 應(yīng)力場(chǎng)模擬載荷施加和結(jié)果分析38-39
• 4.3.2 模型尺寸對(duì)表面應(yīng)力場(chǎng)的影響39-40
• 4.3.3 滲碳層厚度對(duì)殘余應(yīng)力的影響40-42
• 4.4 本章小結(jié)42-44
• 第5章 淬火過(guò)程模擬的簡(jiǎn)化模型研究44-67
• 5.1 引言44
• 5.2 新模型的建立44-45
• 5.2.1 建立新模型44
• 5.2.2 施加載荷與邊界條件44-45
• 5.3 應(yīng)力場(chǎng)的模擬45-66
• 5.3.1 修正系數(shù)的設(shè)置和應(yīng)力場(chǎng)模擬45-49
• 5.3.2 修正系數(shù)的設(shè)置49-53
• 5.3.3 滲碳層厚度對(duì)修正系數(shù)的影響53-55
• 5.3.4 新模型尺寸對(duì)修正系數(shù)的影響55-66
• 5.4 本章小結(jié)66-67
• 結(jié)論67-68
• 參考文獻(xiàn)68-72
• 致謝72

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