Fe-6.5%Si钢高温变形过程本构方程

利用Gleeble 3500热模拟试验机开展了Fe-6.5%Si钢在变形温度为800、900、1 000、1 100℃及应变速率为0.01、0.1、1、10 s-1条件下的单道次压缩试验。初始阶段由于加工硬化作用流动应力迅速增加,达到峰值后动态软化机制和硬化作用基本相当使流动应力曲线维持在一个较为稳定的状态。基于Zener-Holloman参数和线性拟合方法,利用Arrhenius方程建立了Fe-6.5%Si钢高温塑性变形本构方程,Fe-6.5%Si钢热塑性变形的激活能约为342.2 k J/mol。构建的Fe-6.5%Si钢本构方程对不同条件的流动应力预测结果和实测值吻合良好,平均相对误差约为5.31%,对非样本数据的预测结果相对误差最大约为10.87%,构建的本构方程对于Fe-6.5%Si钢热轧工艺参数优化和热塑性变形过程数值分析具有较高可靠性和适应性。     

7075铝合金环压缩过程摩擦影响的有限元分析

基于罚函数刚塑性有限元法和网格重划分技术建立了环形件镦粗过程三维热—力耦合求解模型,并对7075铝合金在不同摩擦因子下环形件镦粗过程载荷变化、应力应变以及速度场分布规律进行了数值分析.结果表明:由于加工硬化、高温软化以及摩擦作用,环形件镦粗过程载荷变化分为急剧增加、缓慢增加、后期急剧增加三个阶段.由于摩擦作用内外侧自由表面均出现单鼓和侧面翻平现象,随着摩擦增加,内侧单鼓现象更为明显.环形件镦粗过程中应力为三向压应力,外侧自由表面产生较大轴向拉应力,易于产生裂纹.摩擦系数越大,等效应变梯度越大,变形更为不均匀.随着摩擦系数和压下量增加,分流面区域由环形件内侧向外侧移动,摩擦系数较大时,环形件内侧表面受到较高三向压应力作用,摩擦对分流面位置的影响作用减弱.     

AZ31B镁合金带材热轧过程组织均匀性及性能研究

本文开展了变形温度为300、350、400 ℃和总压下率分别为15%、30%、45%、60%的AZ31B镁合金带材热轧试验,分析了不同工艺参数对轧后带材的微观组织及力学性能的影响规律。研究表明:随着轧制温度的升高,再结晶百分数增加,晶粒细化显著,组织均匀性增强;当温度达到350 ℃时,由于中间退火保温导致再结晶晶粒长大,使温度进一步升高,对再结晶程度的影响减弱,轧后带材晶粒度和延伸率均有降低;相比温度参数,提升总压下率对晶粒细化效果更为显著,轧制温度为300 ℃,压下率为60%时近表面平均晶粒尺寸由10 μm细化至3.7 μm,中心层晶粒尺寸细化至4.9 μm,组织分布较为均匀;压下率的增加有效改善了组织均匀性,使轧后带材延伸率显著增加,拉伸断口的韧窝增多,且逐渐加深。     

叶片精锻过程中摩擦影响的数值模拟

通过对叶片的叶身和榫头进行热力耦合数值模拟，进一步研究了摩擦在叶片精锻过程中的影响作用。研究表明：在叶片成形过程中摩擦对温度场和载荷行程曲线有较大的影响，而对等效应变的影响相对小一些；不同摩擦系数条件下温度场、等效应变场以及载荷行程曲线呈现一定的单调变化。     

In718合金高温锻造数值模拟与试验研究

利用MSC．SuperForm有限元分析软件对In718合金镦粗过程进行三维数值模拟和试验研究．分析了不同温度、摩擦和变形速率条件下等效应力-应变分布和载荷曲线。通过热模拟试验研究了In718合金不同条件下的真应力-应变曲线和微观组织。结果表明：镦粗变形分为三个变形区域，摩擦增加了变形的不均匀性和塑性变形抗力：高温锻造过程中，In718合金在基体边界上发生了动态再结晶，再结晶晶粒细小，动态再结晶进行程度随着工艺条件的不同而不同；In718合金比较合适的锻造温度为1010-1040℃之间，变形速率为0．05～0．5s^-1之间,最大变形程度可以达到70％以上。     

圆柱体压缩过程不同有限元软件求解与影响因素分析北大核心CSCD

利用ANSYS、MARC、ABAQUS和DEFORM有限元软件及主应力法求解了Fe-6.5%Si钢圆柱体等温压缩过程的力学特征和变形规律。结果表明:DEFORM的计算速度较快,而ANSYS较慢;软件求解的圆柱体压缩变形显著分为难变形区、自由变形区和易变形区;易变形区中心等效塑性应变值最大约为1.4,难变形区中心等效塑性应变值最小,变形区基本为三向压应力状态。4款有限元软件求解的接触面上的压缩方向应力在难变形区相近,在侧面翻平区域略有差异,载荷计算结果的相对误差小于3%,与实测值相比,平均误差小于10%,计算精度较高;主应力法求解接触应力的误差较大,所得载荷相比软件预测值略大10%。网格划分方式和参数设置对计算结果有重要影响,应结合实验结果调整参数设置以提高其求解精度和可靠性。     

In718合金杯形件等温挤压成形数值模拟

应用有限元法对In718合金的杯形件挤压成形过程进行了数值模拟，着重分析了不同挤压温度和不同凸模形状下的金属流变行为和应力应变分布，对模拟结果进行了对比分析，得出了比较合理的等温挤压工艺参数，为高温合金的生产和实验研究提供了科学的理论依据。     

In718合金反挤压成形数值模拟

本文基于粘塑性材料模型,应用有限元模拟技术对In718合金高温下的反挤压成形过程进行了数值模拟。分析了不同挤压工艺的金属流变行为和应力应变分布,得出:在高温条件下,In718合金进行等温反挤压,成形质量较好;摩擦不仅降低反挤压成形范围,并且加剧金属表面裂纹的产生;坯料的等效应力分布较均匀,最大等效应力值出现在凸模工作带端点处;无摩擦、凸模球心夹角=60°、反挤压成形温度T=1000℃时得到的等效应变值比较均匀,产品成形质量相对较好。     

冷板的布置方式对冷板车车内温度场的影响

采用有限模拟软件对冷板车车内温度场分布进行了数值模拟,分析了冷板布置方式对温度场分布的影响,研究结果发现,当冷板车温度为-22℃,用户要求冷却到-18℃,冷板顶置时,制冷时间最长约10分钟;冷板置于两侧时,冷却到用户要求温度所需时间仅为3分钟;冷板同时置于两侧和顶部时,冷却到用户要求所需时间约为2分钟;采用冷板同时布置在两侧和项端时,温度场分布合理,制冷速度快.     

热轧板坯高温感应加热有限元分析

利用有限元法分析了不同工作频率下的热轧板坯高温感应加热过程,结果表明:工作频率和板坯形状尺寸对感应加热过程有重要影响,工作频率较低时,集肤效应不十分明显,涡流透入深度与工作频率满足δ∝f-1-2关系,温度最大值位于上表面距对称轴一定距离处.随着工作频率增加,温度最大值向板坯角部移动.矩形板坯感应加热过程较为复杂,应根据不同工艺要求选择合适的工作频率.计算了板坯感应加热过程,温度计算结果和实测值吻合良好,计算模型可靠.分析结果为热轧板坯高温感应补偿加热生产实践提供了依据.