7050铝合金零件淬火过程中温度场及热应力场的模拟研究

综合考虑了7050铝合金材料热物性参数与力学性能参数的非线性问题,借助有限元软件ABAQUS对7050铝合金法兰盘零件进行了淬火过程中温度场、热应力场的计算机数值模拟,得到其冷却曲线与热应力分布情况.结果表明:7050铝合金零件淬火过程中表层金属承受拉应力,心部金属承受压应力的空间分布特征,且无论是拉应力还是压应力都在淬火开始不久出现峰值,至冷却结束时整个零件的应力状态趋于平衡,应力降低至最小值.     

7050铝合金残余应力冷变形消减工艺仿真研究

实测了7050铝合金热物性参数得到了高温应力-应变曲线及淬火过程温度变化曲线,构建了7050铝合金热处理和冷变形工艺仿真模型,分析了7050铝合金试块固溶淬火、冷压过程的应力变化.结果表明:残余应力累积主要产生在固溶淬火阶段,淬火后残余应力为外压内拉状态.随着淬火温度的降低,试块心部拉应力有所提高.单向压缩后,心部的三...     

大型7050铝合金自由锻件淬火残余应力消减研究

基于热力学计算软件JMatPro7.0及塑性成形模拟软件DEFORM对某大型7050铝合金长条形自由锻件的固溶、淬火及冷压工艺过程进行了模拟及优化。研究结果表明:当温度大于472℃后各相溶于α-Al中形成过饱和固溶体,淬火过程中内外温度场分布差异是造成残余应力的主要原因,对淬火后的自由锻件施加冷压变形可以有效消除热处理残余应力,采用3%压下量及较小的进给量可以最大程度地消除残余应力。     

航空铝合金构件淬火残余应力的数值模拟

可固溶强化的铝合金在通过剧烈淬火获得高强度的过程中 ,会产生很大的淬火残余应力 ,并容易引起淬火变形与裂纹。本文将有限元方法用于预测航空铝合金构件淬火残余应力的产生与分布规律 ,首先针对铝合金试样的淬火过程建立数学模型 ,进行数值模拟 ,其次将分析方法用于预测某 70 75铝合金飞机隔框的淬火残余应力分布规律。并采用裂纹柔度法进行了实验测定 ,实验结果与模拟结果对比具有很好的一致性。     

雾化气体淬火残余应力的有限元模拟与实验研究

雾化气体淬火是一种新型的热处理工艺。本文针对45钢试件在雾化气体淬火时的应力,应用有限元软件ANSYS对其淬火过程的温度场和应力场进行耦合模拟分析,分析考虑了材料在不同温度下的热物性参数,得到了淬火后残余应力的大小与分布规律。采用钻孔法实测了试件的残余应力。对数值模拟结果与实验结果进行对比,结果表明,淬火残余应力的有限元数值模拟计算和实验结果较吻合。     

铝合金T形锻件淬火应力仿真与优化设计

针对7050铝合金锻件淬火应力引起的加工变形问题,采用有限元软件MSC.MARC对横截面为T形的7050铝合金锻件中的淬火应力进行有限元数值模拟,并利用X射线仪器开展残余应力试验研究。对比试验数据证明其有限元数值模拟准确性。模拟与仿真的结果表明,应力在T形锻件的横截面呈分层分布且近似平行于构件外表面轮廓;锻件淬火压应力较大的区域在腹板上下表面和筋条顶部,拉应力较大的区域在腹板与筋条交叉部位的心部。受到边缘应力释放效应的影响,锻件长度方向两端的应力明显低于长度方向中间部位的应力。     

航空铝合金构件淬火残余应力的数值模拟

可固溶强化的铝合金在通过剧烈淬火获得高强度的过程中，会产生很大的淬火残余应力，并容易引起淬火变形与裂纹。本文将有限元方法用于预测航空铝合金构件淬火残余应力的产生与分布规律，首先针对铝合金试样的淬火过程建立数学模型，进行数值模拟，其次将分析方法用于预测某7075铝合金飞机隔框的淬火残余应力分布规律。并采用裂纹柔度法进行了实验测定，实验结果与模拟结果对比具有很好的一致性。     

7050高强铝合金锻件的热处理工艺模拟

通过有限元模拟分析,研究了7050高强铝合金锻件的热处理工艺过程,获得了热处理过程中的温度场分布与变化规律,并计算了热处理过程中的残余应力分布.结果表明,固溶过程能有效去除锻件成形过程中的残余应力,但淬火过程又会在锻件表面形成较大的拉应力,这与淬火过程中较大的锻件内外温度梯度有关.按照工艺要求,在随后对锻件进行的不同变形程度的冷压缩后发现,3％的压缩量不但能消除锻件表面的应力,还能使锻件残留有非常有益的压应力,从而能够有效地抑制后续处理过程中的裂纹产生.通过研究验证了7050高强铝合金锻件热处理工艺设计的合理性,具有一定的工程参考价值.     

平板对接焊残余应力的三维有限元模拟与实验研究

针对平板对接焊焊接时的热应力特征,通过对焊接过程中加热与冷却温度场的正确描述,并采用合理的热源模式,应用有限元软件ANSYS对其温度场和应力场进行了耦合模拟分析.分析中考虑了钢材热物理参数和力学参数随温度变化的非线性,得到了焊后残余应力的大小与分布规律.设计了等厚和不等厚两组焊接试件,采用盲孔法对其残余应力进行了实测,实测结果与数值模拟结果吻合良好,证明了有限元数值模拟方法的正确.     

淬火冷却过程数值模拟的研究现状及展望

淬火冷却过程是淬火介质流场、温度场与工件温度场、组织场和应力/应变场相互耦合的复杂过程.本文概述了淬火冷却过程数值模拟的主要内容及其研究现状,并对存在的问题进行了评述,对未来发展的内容和重点研究方向进行了展望.     

7050铝合金大板辊式淬火温度场及应力场仿真与分析

针对辊式淬火方式,分析7050铝合金大板辊式淬火过程中辊道速率变化对板材温度场与应力场的影响。利用Fortran语言编写换热子程序对MSC.Marc有限元软件进行二次开发,建立铝合金大板辊式淬火仿真模型。分析不同的辊道速率工况下铝合金大板淬火过程中温降特性,获得了铝合金大板淬火后的应力分布规律。利用实验的应力测试结果验证了仿真规律的正确性。研究表明:铝合金大板辊式淬火过程中,辊道速率的增加有利于提高大板应力分布的均匀性。     

铝合金汽车轮毂淬火过程温度场有限元分析

在对A356铝合金汽车轮毂热处理工艺分析的基础上,采用ANSYS有限元软件对铝合金汽车轮毂淬火过程中温度场及热应力场的分布进行数值模拟与分析。研究表明:在淬火过程中,轮毂在47 s时完全冷却到70℃,与实际较为吻合。轮毂受到的最大热应力为180.507 MPa,小于A356铝合金的强度极限。轮毂在淬火过程中会发生微量的变形,距离轮辐最远处的变形量最大,其值为0.127341 mm,建议在热处理后对汽车轮毂进行精密校核。     

40Cr钢喷雾淬火换热系数的计算及数值模拟

为计算ф25 mm×100 mm 40Cr圆柱试件喷雾淬火冷却过程的换热系数,采用四通道采样系统测定了喷雾淬火过程的冷却曲线,并用反传热法中的非线性估算法计算出换热系数。计算结果表明,喷雾淬火过程分3个阶段:膜沸腾阶段、核沸腾阶段和对流换热阶段,并在冷却到120℃时,换热系数达到峰值9800 W·m-2·℃-1。采用此换热系数作边界条件,对40Cr钢的喷雾淬火过程进行了数值模拟,得到淬火过程中不同时刻的温度场、组织场、硬度场和应力场。     

LF6铝合金薄板平面内环焊缝焊接应力与变形的数值模拟

从力学角度出发,以LF6铝合金薄板平面内环焊缝的焊接为例,对其焊接残余应力和变形的特点进行了探讨。采用非线性有限元技术,对常规焊接条件下温度场和应力场进行了模拟,结合弹性稳定性理论对环焊缝焊接产生的特殊变形规律进行了研究。数值模拟结果表明,在环焊缝焊接过程中形成了与常规对接焊完全不同的焊接热循环过程,残余应力状态复杂;焊缝外侧的压应力超过了失稳变形极限,造成了铝合金薄板的失稳变形。     

淬火冷却过程计算机模拟研究的现状及发展趋势

淬火冷却过程是介质流场与工件温度场、组织场和应力场相互作用,并随时间变化的复杂过程.本文介绍了淬火冷却过程计算机模拟的研究成果,总结了淬火冷却过程数值模拟的研究方法,展望了淬火冷却过程计算机模拟的发展趋势.     

17Cr2Ni2Mo齿轮轴淬火过程的数值模拟研究

利用Deform热处理模块对17Cr2Ni2Mo齿轮轴淬火加热、冷却过程的温度场、组织场和应力场进行了数值模拟,分析了加热过程中温度、组织和应力的变化以及淬火加热、冷却过程中存在的应力风险,并采用等比例的齿轮轴模型进行了淬火加热、冷却过程的测温实验,在齿根位置和中心位置套棒进行金相组织分析,结果表明,齿轮轴加热、冷却的温度、组织的计算机模拟结果与实测结果吻合较好,模拟结果对于产品制造工艺的制定有很好的指导作用。     

塑料模零件淬火过程有限元模拟分析

采用有限元分析软件ANSYS Workbench对塑料模零件淬火过程中不同时段的温度场、应力场及变形情况进行了数值模拟,有效预测了塑料模零件的变形和开裂部位,通过模拟数值对塑料模零件淬火方式及工艺参数进行了优化。     

2A02合金叶片锻件淬火残余应力分析及其消减机理

采用ANSYS数值模拟法和显微压痕法对经淬火处理的2A02铝合金叶片锻件的残余应力分布进行分析。结果表明:经过500℃、2 h固溶处理后立即常温水冷的2A02铝合金叶片表面的应力分布为:叶片表面为残余压应力,近叶头部分淬火残余应力数值最小,随着到叶根部分距离的减小,淬火残余应力数值变大。还通过ANSYS数值模拟方法对2A02铝合金叶片的模压冷变形过程进行模拟以计算处理后的残余应力。叶片经过模压冷变形处理后,沿厚度方向的淬火残余应力显著降低,当压下量为厚度的2%时,残余应力的消减效果最佳。     

大型7075铝合金锻件在不同摆放位置下的淬火变形模拟

综合考虑材料的相关参数随温度变化的非线性关系,基于Abaqus有限元分析软件,在重力条件下,对带有曲度的大型7075铝合金锻件在不同摆放位置下的淬火温度场和热应力场进行计算机数值模拟.结果 表明:大型7075铝合金锻件在固溶淬火处理耐温度场符合理论和实际变化规律,即呈现与冷却介质直接接触的表面温度变化快,中心部位温度变...     

波纹曲面冷压对7050铝合金带筋厚板残余应力的影响

通过淬火、冷压试验和有限元模拟,研究了波纹曲面结构对7050铝合金带筋厚板淬火、冷压后消减残余应力的影响规律,分析了变形量、波纹方向及波纹形状对冷压后残余应力消减效果的影响.结果表明,波纹曲面结构对淬火残余应力分布的影响不明显,冷压后残余应力得到了较大消减.随着变形量的增大,筋条及试样两侧棱位置的压应力区面积及应力值下...