WC-Co硬質(zhì)合金機械性能的數(shù)值模擬與實驗研究.pdf

1、本文采用計算細觀力學(xué)的方法建立二維多顆粒隨機模型，通過連續(xù)兩次生成隨機模型來計算硬質(zhì)合金平均殘余熱應(yīng)力，對隨機模型計算平均殘余應(yīng)力的可靠性進行了驗證，并與Mari文章中所給出的實驗數(shù)據(jù)進行了對比分析;采用圓夾雜及橢圓夾雜兩種模型模擬計算了YG13、YG16硬質(zhì)合金的殘余應(yīng)力，并進行了比較分析;建立了SHPB實驗的二維有限元模型系統(tǒng)，研究了應(yīng)變率、Co夾雜顆粒體積百分含量（fCo）及Co夾雜顆粒尺寸對硬質(zhì)合金動態(tài)力學(xué)性能的影響;通過SHP

2、B實驗對數(shù)值模擬進行了驗證?？傻玫饺缦陆Y(jié)論:
　　 (1)連續(xù)兩次隨機生成的模型計算硬質(zhì)合金平均殘余應(yīng)力結(jié)果相差僅為2.83％，遠小于軟件自身計算所帶來的誤差，隨機模型計算殘余應(yīng)力是可靠的;數(shù)值計算的結(jié)果較實驗的結(jié)果小16.94％，在誤差允許的范圍內(nèi)可認為與實驗是一致的。
　　 (2)對硬質(zhì)合金（fCo=0.178、fCo=0.23、fCo=0.28）采用橢圓夾雜（長軸為5μm，短軸為3μm）和圓夾雜（d=4μm）兩者數(shù)

3、值模擬計算的結(jié)果誤差小于5％，且Co夾雜的平均殘余拉應(yīng)力與fCo成反比，WC基體的平均殘余壓應(yīng)力與fCo成正比。
　　 (3)應(yīng)變率對硬質(zhì)合金的應(yīng)變有顯著的影響、對流動應(yīng)力影響較小。隨應(yīng)變率的增大應(yīng)變變化較大，流動應(yīng)力變化相對較小;硬質(zhì)合金的流動應(yīng)力隨夾雜Co顆粒的體積百分含量的增加而減小，且減小量小于5％;夾雜Co顆粒尺寸效應(yīng)可以忽略;加載速度對硬質(zhì)合金的應(yīng)變率影響較大，而Co顆粒尺寸及體積含量對應(yīng)變率幾乎沒有影響。