鑄件在鑄造過程中會不可避免的產(chǎn)生孔洞缺陷,由于這些缺陷的存在,鑄件正常工作時,在受到外力作用下,會致使孔洞擴展成裂紋,嚴重影響構(gòu)件的使用壽命,存在極大的安全隱患。因此,本文結(jié)合以往電磁熱技術(shù)應(yīng)用于裂紋止裂修復(fù)上的研究經(jīng)驗,將孔洞看作為廣義上橢圓形或圓形埋藏裂紋,分別從理論、數(shù)值模擬和實驗三個方面,對含孔洞缺陷的A356鋁合金試樣進行了電磁熱強化修復(fù)研究。首先根據(jù)流體力學(xué)、靜電和電動學(xué)、傳熱學(xué)以及熱力學(xué)等相關(guān)理論,推導(dǎo)出了含孔洞缺陷鋁合金薄板內(nèi)溫度、熱應(yīng)力分布函數(shù);且以A356鋁合金為例,從理論角度出發(fā),進行了電磁熱強化研究。計算了脈沖放電瞬間試樣內(nèi)溫度分布和熱應(yīng)力分布,并給出了溫度分布曲線和熱應(yīng)力分布曲線圖�；贏NSYS有限元分析軟件,分別建立了含孔洞缺陷A356鋁合金試樣二維平面模型和三維實體模型,分別對兩種模型進行了電磁熱強化數(shù)值模擬研究。模擬了脈沖放電過程,研究了脈沖放電對含孔洞缺陷A356鋁合金材料的影響,并給出了試樣內(nèi)溫度場和熱應(yīng)力場分布。研究結(jié)果表明:通入適當?shù)碾妷?孔洞附近的最大溫度均可超過材料的熔點,孔洞缺陷附近均受到了熱壓應(yīng)力,可抑制裂紋萌生。根據(jù)隨機有限元理論,以... 

【文章來源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

A356鋁合金試樣

c) 3#孔洞 d) 4#孔洞圖 3-2 50×孔洞形貌從圖 3-2 中可以看到，孔洞形狀各異，多為不規(guī)則的形狀�？偣� 20 多個試張孔洞缺陷圖片，通過圖像處理軟件，對孔洞尺寸統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)孔洞尺寸20um~500 um 不等，并且由相關(guān)資料可知，在模擬計算含孔洞缺陷構(gòu)件疲勞性分析時，可將孔洞形狀化為圓或橢圓形狀進行分析，且孔洞尺寸符合對數(shù)函數(shù)[73]。因此，在本次數(shù)值模擬過程中，試樣模型中孔洞簡化為圓或者橢圓度場和熱應(yīng)力場分析。本次數(shù)值模擬分別從二維平面和三維實體兩個方面對鋁合金試樣進行放電析。二維平面包括不同尺寸孔洞模型和多孔洞模型；三維實體即為實驗所用只是把孔洞簡化為球形。3 含孔洞 A356 鋁合金試樣數(shù)值模擬模型建立

熱以及熱輻射效應(yīng)，即遵循熱傳導(dǎo)第時間內(nèi)完成，鋁合金試樣孔洞附近溫度，會產(chǎn)生潛熱，模擬中用隨溫度變化的數(shù)值模擬分析，模型兩端都施加為穩(wěn)橫試樣二維平面模型建立過程中，不可避免的會產(chǎn)生縮孔縮松及集中在熱節(jié)等處,分布有許許多多大小模型建立孔洞尺寸分布符合對數(shù)正態(tài)分布，在此線兩邊，進行放電模擬分析，對在同一和應(yīng)力場進行對比分析，觀察孔洞尺寸，300um 和 400um。數(shù)值分析模型如

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]基于有限元方法的結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計[D]. 陳亮.東南大學(xué) 2006



本文編號：3626046