本文關(guān)鍵詞：熱鍛模綜合應(yīng)力與其材料的物理性能參數(shù)之間對應(yīng)關(guān)系的有限元分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：鍛模的損壞可以分為四種不同的損壞機(jī)理:磨損、機(jī)械疲勞、塑性變形以及熱疲勞裂紋(熱裂紋)。這些損傷機(jī)理都與鍛模的工作情況以及鍛模材料的熱力學(xué)性能參數(shù)有關(guān)。 目前的理論研究和生產(chǎn)實(shí)踐表明,熱鍛模的壽命和性能取決于模具材料對使用條件的不利影響如何做出反應(yīng)以及如何承受這些不利影響,這也決定了改善模鍛過程中鍛模的受力狀況以及提高鍛模的壽命是一個(gè)綜合性的問題。本文針對普通圓餅類鍛件的模鍛過程,以鍛模材料的四個(gè)主要物理性能參數(shù)即彈性模量、線膨脹系數(shù)、導(dǎo)熱系數(shù)和比熱容為研究對象,研究這四個(gè)物理性能參數(shù)與熱鍛模的綜合應(yīng)力之間的對應(yīng)關(guān)系,從而為熱鍛模的材料設(shè)計(jì)及制備工藝研究提供熱力學(xué)依據(jù)。 首先,本文在總結(jié)歸納目前國內(nèi)外對于熱鍛模壽命的研究成果的基礎(chǔ)上,提出要提高鍛模壽命,必須了解模鍛過程中作用在鍛模上的各種負(fù)荷以及影響鍛模壽命的各種機(jī)理。同時(shí)指出,目前的理論研究忽視了鍛模材料的物理性能參數(shù)隨溫度發(fā)生變化時(shí)對鍛模綜合應(yīng)力場的影響,而且在計(jì)算中沒有從鍛模材料本身尋找解決辦法,因此難以從根本上解決鍛模壽命問題。 其次,本文說明了運(yùn)用有限元法對熱鍛模工作過程進(jìn)行模擬的基本原理和方法。文中首先分別說明彈性模量、線膨脹系數(shù)、導(dǎo)熱系數(shù)和比熱容的定義,并且引出這四個(gè)物理性能參數(shù)與溫度的關(guān)系即它們隨溫度變化的規(guī)律,為進(jìn)一步說明模鍛過程中這四個(gè)物理性能參數(shù)隨溫度發(fā)生變化是如何影響鍛模應(yīng)力場提供了理論依據(jù)。然后,文中通過小變形彈塑性理論和材料傳熱的基本理論,說明了分析模鍛過程中鍛模的熱應(yīng)力、機(jī)械應(yīng)力以及兩者疊加而成的綜合應(yīng)力的方法,提出了將鍛模材料的物理性能參數(shù)隨溫度變化的曲線分別代入ANSYS有限元分析軟件,對普通圓餅件開式模鍛下的溫度應(yīng)力場、機(jī)械應(yīng)力場和綜合應(yīng)力場進(jìn)行有限元模擬分析,可以得出鍛模物理性能參數(shù)與熱鍛模具綜合應(yīng)力的對應(yīng)關(guān)系。 本文的第三部分是利用ANSYS軟件來模擬分析普通圓餅類鍛件的模鍛過程,得到四個(gè)參數(shù)變化時(shí)鍛模的溫度應(yīng)力場、機(jī)械應(yīng)力場和綜合應(yīng)力場的變化情況,并且根據(jù)這些數(shù)據(jù),歸納出鍛模材料的物理性能參數(shù)變化時(shí)對鍛模綜合應(yīng)力
【關(guān)鍵詞】：ANSYS 綜合應(yīng)力 鍛模 物理性能參數(shù) 有限元分析
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號】：TG315.2
【目錄】：

• 第一章 緒論10-15
• 1．1 引言10-11
• 1．1．1 模具工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的重要地位10-11
• 1．1．2 熱鍛模的現(xiàn)狀11
• 1．2 目前對熱鍛模壽命的研究及其不足11-13
• 1．3 本文的主要內(nèi)容及意義13-15
• 第二章 模鍛過程有限元模擬的基本理論15-31
• 2．1 引言15
• 2．2 鍛模材料的物理性能參數(shù)及其與溫度的關(guān)系15-21
• 2．2．1 鍛模材料的彈性模量15-17
• 2．2．1．1 彈性模量的定義15-16
• 2．2．1．2 溫度對彈性模量的影響16-17
• 2．2．2 鍛模材料的線膨脹系數(shù)17-18
• 2．2．2．1 線膨脹系數(shù)的定義17
• 2．2．2．2 溫度對線膨脹系數(shù)的影響17-18
• 2．2．3 鍛模材料的導(dǎo)熱系數(shù)18-20
• 2．2．3．1 導(dǎo)熱系數(shù)的定義18-19
• 2．2．3．2 溫度對導(dǎo)熱系數(shù)的影響19-20
• 2．2．4 鍛模材料的比熱容20-21
• 2．2．4．1 比熱容的定義20
• 2．2．4．2 溫度對比熱容的影響20-21
• 2．3 有限元模擬的基本理論21-26
• 2．3．1 小變形彈塑性有限元法的基本理論21-24
• 2．3．1．1 屈服準(zhǔn)則與強(qiáng)化規(guī)律21-22
• 2．3．1．2 加載和卸載準(zhǔn)則22-23
• 2．3．1．3 光滑加載面的塑性增量本構(gòu)關(guān)系23-24
• 2．3．2 熱分析的基本理論24-26
• 2．3．2．1 熱力學(xué)的基本理論24-25
• 2．3．2．2 三種基本傳熱方式25-26
• 2．3．2．3 穩(wěn)態(tài)熱分析和瞬態(tài)熱分析的熱平衡方程26
• 2．4 有限元專業(yè)分析軟件 ANSYS簡介26-27
• 2．5 普通圓餅件開式模鍛時(shí)鍛模應(yīng)力場的有限元求解27-31
• 2．5．1 引言27-28
• 2．5．2 熱平衡方程28
• 2．5．3 模鍛過程中鍛模的應(yīng)力分析28-31
• 2．5．3．1 溫度應(yīng)力分析28-29
• 2．5．3．2 機(jī)械應(yīng)力分析29-30
• 2．5．3．3 綜合應(yīng)力分析30-31
• 第三章 普通圓餅件開式模鍛時(shí)鍛模應(yīng)力場的有限元分析31-54
• 3．1 建立有限元模型31-35
• 3．1．1 分析方法31-33
• 3．1．2 有限元分析的各項(xiàng)參數(shù)33-35
• 3．1．2．1 彈性模量隨溫度變化時(shí)的情況33
• 3．1．2．2 線膨脹系數(shù)隨溫度變化時(shí)的情況33-34
• 3．1．2．3 導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度變化的情況34
• 3．1．2．4 比熱容隨溫度變化的情況34-35
• 3．2 四個(gè)物理性能參數(shù)變化的分析結(jié)果35-54
• 3．2．1 模鍛過程中鍛模的溫度應(yīng)力場35-44
• 3．2．1．1 重要分析點(diǎn)處的溫度應(yīng)力場的分析37-42
• 3．2．1．2 物理性能參數(shù)變化對鍛模溫度應(yīng)力的影響42-44
• 3．2．1．2．1 彈性模量變化對鍛模溫度應(yīng)力的影響42
• 3．2．1．2．2 線膨脹系數(shù)變化對鍛模溫度應(yīng)力的影響42-43
• 3．2．1．2．3 導(dǎo)熱系數(shù)變化對鍛模溫度應(yīng)力的影響43
• 3．2．1．2．4 比熱容變化對鍛模溫度應(yīng)力的影響43-44
• 3．2．2 模鍛過程中鍛模的機(jī)械應(yīng)力場44-45
• 3．2．3 模鍛過程中鍛模的綜合應(yīng)力場45-54
• 3．2．3．1 重要分析點(diǎn)處的綜合應(yīng)力場的分析46-51
• 3．2．3．2 物理性能參數(shù)變化對鍛模綜合應(yīng)力的影響51-54
• 3．2．3．2．1 彈性模量變化對鍛模綜合應(yīng)力的影響51-52
• 3．2．3．2．2 線膨脹系數(shù)變化對鍛模綜合應(yīng)力的影響52
• 3．2．3．2．3 導(dǎo)熱系數(shù)變化對鍛模綜合應(yīng)力的影響52-53
• 3．2．3．2．4 比熱容變化對鍛模綜合應(yīng)力的影響53-54
• 第四章 結(jié)論54-56
• 參考文獻(xiàn)56-60
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文60-61
• 致謝61

【引證文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 王俊;潘清菊;盛志剛;王華昌;;熱鍛模物理性能參數(shù)及其變化對溫度應(yīng)力的影響探討[J];鍛壓裝備與制造技術(shù);2006年05期

2 李付國;蔡軍;耿健;;鍛模型腔表面熱負(fù)荷分析[J];鍛壓裝備與制造技術(shù);2007年01期

3 汪學(xué)陽;王華君;王華昌;李亞敏;汪小凱;;熱鍛模具型腔表層溫度場分布及回火效應(yīng)的研究[J];熱加工工藝;2008年13期

4 王冠;王華昌;肖瀚;;熱鍛模型腔表面層溫度梯度分布規(guī)律的研究[J];武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào);2011年01期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 潘成剛;多金屬熱鍛模熱應(yīng)力緩解機(jī)理及方法研究[D];武漢理工大學(xué);2010年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 吳延昭;熱模鍛模具型腔近表層的熱力載荷[D];武漢理工大學(xué);2010年

2 蔡軍;粉末高溫合金盤件等溫鍛造模擬及模具熱負(fù)荷分析[D];西北工業(yè)大學(xué);2007年

3 龔明亮;熱鍛模緩解熱應(yīng)力的機(jī)理與方法[D];武漢理工大學(xué);2007年

4 鄭春光;熱鍛模模膛表面激光熔覆Cr_3C_2耐熱層的應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D];武漢理工大學(xué);2007年

5 湯育璽;熱鍛模溫度場、應(yīng)力場模擬及優(yōu)化[D];武漢理工大學(xué);2007年

6 張瑜;鋁合金熱鍛模具結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力應(yīng)變演變過程分析[D];上海交通大學(xué);2008年

7 徐俊杰;熱鍛模模膛表層材料溫度分布的模擬研究[D];武漢理工大學(xué);2010年

8 肖瀚;熱鍛模模膛表面層溫度梯度的仿真分析及影響因素的研究[D];武漢理工大學(xué);2010年

9 汪瀟;熱鍛模模膛耐熱層的材料構(gòu)成工藝實(shí)驗(yàn)研究[D];武漢理工大學(xué);2010年

10 彭毅;基于FGM的熱鍛模設(shè)計(jì)與仿真分析[D];武漢理工大學(xué);2010年

  本文關(guān)鍵詞：熱鍛模綜合應(yīng)力與其材料的物理性能參數(shù)之間對應(yīng)關(guān)系的有限元分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：390057