本文關(guān)鍵詞：Mn合金成型�；＞叩臒釕敖M織性能分析

  更多相關(guān)文章： 疲勞裂紋 數(shù)值模擬 ANSYS 溫度場 應力場

【摘要】：鋼鐵行業(yè)里,錳系合金占著特別重要的地位。為了滿足鋼鐵工業(yè)對錳系合金的粒度要求,目前主要的方法是鑄錠澆注。在澆注過程中,金屬模受到外界急冷、急熱的循環(huán)作用,模具不同部位之間溫差比較大,使得金屬模內(nèi)部產(chǎn)生較大的應力,因此,金屬模長期在此工況下工作會出現(xiàn)疲勞裂紋,甚至是斷裂等失效形式。首先,本文對錳合金的粒化工藝進行了簡單的介紹,所涉及模具的結(jié)構(gòu)是一種新型結(jié)構(gòu)。另外還總結(jié)了鑄造過程數(shù)值模擬的發(fā)展狀況。然后對模具的模型進行了簡化和相應的假設,建立了有限元模型,確定了溫度場的初始條件、邊界條件。其次,運用大型有限元分析軟件ANSYS,對本文所研究的錳合金成型�；＞叩臏囟葓龊蛻鲞M行了模擬。由于模具為相同結(jié)構(gòu)的組合,因此取其中一部分為分析模型,選用SOLID70單元進行網(wǎng)格的劃分,通過有限元模擬分析得出溫度場的結(jié)果。然后在此基礎上,運用手工間接耦合方式,將溫度場的結(jié)果作為應力場分析的載荷,施加到應力場的模型上,進行應力場的數(shù)值計算,最終得出應力場的結(jié)果。并在應力場的基礎上,求得了鑄模的變形量。最后,通過對模具的澆注試驗,以及對模具上關(guān)鍵點的測溫,驗證了溫度場有限元模擬的正確性。并利用光學顯微鏡及掃描電子顯微鏡對模具材料組織性能做了試驗,分析了模具直接受熱面與非直接受熱面材料組織的變化,以及可能引起的失效和失效原因做了分析。
【關(guān)鍵詞】：疲勞裂紋 數(shù)值模擬 ANSYS 溫度場 應力場
【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG241
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 課題的來源10
• 1.2 本課題的研究意義10-11
• 1.3 鑄錠模在我國的應用情況11-13
• 1.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、水平及發(fā)展趨勢13-15
• 1.4.1 模具的材料13
• 1.4.2 模具的數(shù)值模擬13-15
• 1.5 研究內(nèi)容及關(guān)鍵問題15-16
• 1.5.1 研究內(nèi)容15-16
• 1.5.2 課題的研究目標及關(guān)鍵問題16
• 1.6 本章小結(jié)16-18
• 第二章連續(xù)澆注成型設備及成型工藝18-24
• 2.1 連續(xù)澆注成型設備的介紹18-21
• 2.2 錳合金粒化工藝簡述21-22
• 2.3 本章小結(jié)22-24
• 第三章 鑄造模具三維溫度場、應力場數(shù)值計算方法24-40
• 3.1 影響鑄模壽命的因素24-25
• 3.2 數(shù)值計算方法25-27
• 3.2.1 有限元法25
• 3.2.2 有限元方法分析的一般步驟25-27
• 3.3 熱傳導中的有限元求解27-33
• 3.3.1 傳熱學基本方程27-31
• 3.3.2 有限元求解31-33
• 3.4 熱應力的有限元求解33-38
• 3.4.1 彈性力學基本方程33-35
• 3.4.2 有限元求解35-38
• 3.5 本章小結(jié)38-40
• 第四章 鑄造模具溫度場模擬40-58
• 4.1 ANSYS分析過程簡介40-43
• 4.2 模型的簡化43-45
• 4.2.1 模具結(jié)構(gòu)的簡化43
• 4.2.2 分析時間段的簡化43-44
• 4.2.3 穩(wěn)態(tài)溫度場的形成44-45
• 4.3 建立數(shù)學模型45-48
• 4.3.1 微分方程的建立45-46
• 4.3.2 邊界條件的確定46-47
• 4.3.3 溫度場有限元模型的建立47-48
• 4.4 模具溫度場的模擬流程48-53
• 4.4.1 模型的建立與網(wǎng)格劃分48-51
• 4.4.2 材料屬性的定義51-52
• 4.4.3 加載和求解52-53
• 4.5 分析結(jié)果53-57
• 4.6 本章小結(jié)57-58
• 第五章 鑄造模具應力場模擬58-72
• 5.1 熱力耦合的介紹58-61
• 5.1.1 耦合分析的定義58-59
• 5.1.2 間接手動耦合分析的流程59-61
• 5.2 模擬過程中的特殊處理61-63
• 5.2.1 鑄件模型的處理61-62
• 5.2.2 模具的結(jié)構(gòu)邊界條件62-63
• 5.3 ANSYS分析結(jié)果63-70
• 5.3.1 模具的等效應力64-67
• 5.3.2 模具主應力的分析67-70
• 5.4 模具的變形70-71
• 5.5 本章小結(jié)71-72
• 第六章 鑄造模具的澆注與組織性能試驗72-88
• 6.1 模具設備的工作原理72-73
• 6.2.試驗 1—模具澆注的試驗73-77
• 6.3 試驗 2—模具的金相試驗77-87
• 6.4 本章小結(jié)87-88
• 第七章 結(jié)論與展望88-90
• 7.1 結(jié)論88
• 7.2 展望88-90
• 參考文獻90-94
• 致謝94-95
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表學術(shù)論文95

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 沈思特，譚昌瑤;模具工業(yè)及模具處理的進展[J];四川工業(yè)學院學報;1994年04期

2 楊寧,婁臻亮,周雄輝,阮雪榆;模具計算機輔助工藝設計系統(tǒng)的研制與開發(fā)[J];上海交通大學學報;2003年02期

3 張云;模具失效因素淺析[J];桂林航天工業(yè)高等�？茖W校學報;2005年04期

4 林占光;;談模具失效的原因及其預防措施[J];莆田學院學報;2006年02期

5 熊建武;周進;陳湘舜;鐘振龍;彭炎榮;;模具失效原因及預防措施研究[J];科技信息;2007年05期

6 王毅;孫新;劉鐵軍;;先進制造技術(shù)在模具制造中的應用[J];河南科技;2008年08期

7 羅輝;;現(xiàn)代科技對模具加工的要求分析[J];今日科苑;2008年14期

8 蔡玉俊;吳志靜;戚厚軍;;模具型腔精加工粗糙度預測模型與加工量優(yōu)化[J];遼寧工程技術(shù)大學學報(自然科學版);2009年05期

9 文根保;文莉;史文;;墊板劃線校正鉆孔模具的設計和制造工藝[J];金屬加工(冷加工);2010年12期

10 鄒林;;怎樣提高模具的壽命[J];中小企業(yè)管理與科技(上旬刊);2011年03期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 紀小剛;侯麗雅;章維一;;快速模具制造[A];江蘇省機械工程學會第六次會員代表大會論文集[C];2002年

2 孫智明;;關(guān)于防止塑封模具在使用過程中變形問題的實踐與探索[A];第四屆金屬材料及熱處理年會論文集（上）[C];1991年

3 潘國華;;基于測量數(shù)據(jù)點的模具毛坯重建與數(shù)控加工技術(shù)研究[A];2011航空試驗測試技術(shù)學術(shù)交流會論文集[C];2010年

4 顏永年;魏大忠;單忠德;;快速模具制造[A];全國生產(chǎn)工程第九屆年會暨第四屆青年科技工作者學術(shù)會議論文集（二）[C];2004年

5 孫智明;;關(guān)于防止塑封模具在使用中變形問題的實踐與探索[A];北京電子學會第二屆熱處理年會論文簡要匯編[C];1990年

6 谷根啟;;273升電冰箱菜果室模具斷裂,看模具強度問題的重要性[A];工程塑料——精密注射成型及注塑成型模具技術(shù)交流會論文集[C];1990年

7 王兆輝;田華利;韓式國;;模具型腔數(shù)控加工刀具組合優(yōu)選[A];2005年中國機械工程學會年會論文集[C];2005年

8 王杰;王智民;劉凱;;基于Pro／E的高速風扇葉輪模具的設計[A];制造技術(shù)自動化學術(shù)會議論文集[C];2004年

9 張海鷗;;變批量車身模具機器人快速低成本制造技術(shù)[A];2007中國科協(xié)年會專題論壇暨第四屆湖北科技論壇優(yōu)秀論文集[C];2007年

10 楊蘊林;王長生;盧根基;馬仰峽;;復雜高精度模具型腔的SPF/ES復合加工技術(shù)[A];特種加工技術(shù)——2001年中國機械工程學會年會暨第九屆全國特種加工學術(shù)年會論文集[C];2001年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 金利;渦輪葉片精鑄模具型腔反變形優(yōu)化設計技術(shù)[N];科技日報;2007年

2 本報記者 申太國;科海縱橫顯風流[N];廠長經(jīng)理日報;2000年

3 過昕邋陳燕;顧健 用實力和毅力鑄就藍領的光榮與夢想[N];經(jīng)理日報;2007年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 靳國寶;面向介入醫(yī)療導管的聚合物微擠出模具設計制造技術(shù)與工藝研究[D];大連理工大學;2013年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李寶聚;熱鍛模具磨損有限元分析與優(yōu)化[D];山東大學;2015年

2 段俊杰;擠吹模具發(fā)汗水膜對制品冷卻過程影響的研究[D];浙江大學;2015年

3 劉亮;車燈面罩模具參數(shù)化設計研究與有限元分析[D];長春理工大學;2014年

4 崔龍;基于ANSYS Workbench輪胎活絡模具結(jié)構(gòu)優(yōu)化及傳熱—應力模擬分析[D];青島科技大學;2015年

5 李曉賓;活絡模具向心機構(gòu)磨損控制技術(shù)研究[D];青島科技大學;2012年

6 王超;消失模鑄造發(fā)泡模具快速制造工藝的開發(fā)研究[D];山東理工大學;2011年

7 方偉;Mn合金成型�；＞叩臒釕敖M織性能分析[D];太原理工大學;2016年

8 劉明輝;輪胎膠囊注射模壓成型法模具的仿真設計與研究[D];青島科技大學;2008年

9 陳孔軍;鋼帶纏繞模具疲勞設計方法與數(shù)值模擬[D];濟南大學;2013年

10 龐洋;飲料瓶模具專用設計系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D];浙江大學;2011年

，

本文編號：748674