淬火過程有限元模擬關(guān)鍵技術(shù)及工藝參數(shù)優(yōu)化的研究.pdf

1、針對(duì)淬火過程溫度和組織變化的特點(diǎn),提出了處理相變潛熱的計(jì)算方法。使用集中熱容矩陣、網(wǎng)格細(xì)化和動(dòng)態(tài)時(shí)間步長(zhǎng)的方法,編寫了淬火過程有限元模擬程序,并提出了一種新的計(jì)算時(shí)間步長(zhǎng)的方法—基于最大和最小溫差的自適應(yīng)步長(zhǎng),該方法是用前一步模擬得到的溫度場(chǎng)與當(dāng)前步模擬所得的溫度場(chǎng)的差值控制模擬時(shí)間步長(zhǎng)。選擇有精確解或解析解的算例,用其結(jié)果與本文中有限元模擬程序求得的結(jié)果進(jìn)行比較,從模擬結(jié)果的對(duì)比中可以看出,本文提出的方法可以有效地避免數(shù)據(jù)振蕩,而且模

2、擬精度較高。自行設(shè)計(jì)了新的端部淬火實(shí)驗(yàn)工裝和基于ISA總線的數(shù)據(jù)高速采集系統(tǒng),對(duì)P20試樣進(jìn)行端部淬火實(shí)驗(yàn),并對(duì)試樣相應(yīng)部分進(jìn)行定量金相分析及硬度檢驗(yàn),得到了準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)數(shù)值。建立了P20鋼端部淬火的有限元模型,用本文編寫的程序?qū)20鋼端部淬火實(shí)驗(yàn)進(jìn)行有限元模擬,得到相應(yīng)實(shí)驗(yàn)位置的各新生成相的含量及相應(yīng)位置的硬度計(jì)算值,將這些數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,檢驗(yàn)編寫的有限元模擬程序進(jìn)行檢驗(yàn),驗(yàn)證了本文的有限元程序是準(zhǔn)確性和可靠性。提出了一種新的