山西中重鍛造大鍛件孔洞缺陷演化過程

大型鍛件是鍛造中比較常見的一種材料，但是許多人不知道大型鍛件孔洞缺陷，所以這篇文章主要給大家講述。

大型鍛件制造是重型機械制造業的基礎,其在國民經濟建設、國防裝備發展和現代***科學重大裝置的建立中,發揮著至關重要的作用。眾所周知大型鋼錠內部不可避免的會存在孔洞型缺陷,這類缺陷嚴重破壞了材料的連續性,容易在服役期間形成應力集中并導致裂紋損傷。對消除大型鍛件內部孔洞缺陷的很多研究都依賴于有限元數值模擬技術來分析孔洞缺陷的演化行為和規律,但是由于孔洞尺寸遠小于大鍛件的輪廓尺寸,現有的數值模擬方法存在著模型建立困難、模擬計算復雜等問題。

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因此提出了一種大鍛件孔洞缺陷演化過程跨尺度數值模擬的體胞法,并利用MSC.Marc有限元軟件二次開發功能,開發了相應的有限元軟件及其分析模型。大鍛件孔洞缺陷演化過程數值模擬的體胞法由宏觀、體胞模型兩部分組成,單元節點的數據信息從宏觀模型傳遞到體胞模型是聯系這兩層模型的關鍵,對大鍛件鍛造成形和內部孔洞缺陷演化分別在宏觀與細觀尺度上進行分析。

在此基礎上對體胞法進行應用,對一具體鍛件的孔洞缺陷演化行為進行了模擬計算,得到孔洞演化的結果與已公開發表的研究成果和實驗數據進行對比,驗證了體胞法分析結果的準確性。確定了體胞模型中邊長比、孔洞表面節點密度和體胞表面節點密度這三個影響孔洞缺陷演化模擬結果的關鍵因素,采用單因素輪換法對它們的影響規律進行了數值模擬研究,在此基礎上確定了一套較佳的體胞模型參數。以鉛作為模擬材料,在鉛試件內設置孔洞,通過鐓粗實驗來研究孔洞缺陷的演化情況,并將其與體胞法數值模擬結果進行對比，能夠準確地反應孔洞的演化規律。

以上就是這篇文章主要給大家講述的內容，希望對大家能夠有所幫助。