【摘 要】
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本研究通过对典型复杂铝合金结构件的淬火过程进行有限元仿真研究,分析了工装对淬火变形的影响.使用顺序耦合的方式,分别计算了理想淬火过程(无工装)和实际淬火过程(有工装)的温度场、应力场和U2变形场.通过在工件上提取特征点,用特征点的物理量来表征工件在淬火过程中温度梯度的变化和变形情况.通过分析仿真实验的结果,工装对淬火过程的影响主要体现在:一方面,工装影响工件淬火时的温度场;另一方面,工装作为位移约
【机 构】
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首都航天机械公司,北京100076 机械工程系清华大学,北京100084
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本研究通过对典型复杂铝合金结构件的淬火过程进行有限元仿真研究,分析了工装对淬火变形的影响.使用顺序耦合的方式,分别计算了理想淬火过程(无工装)和实际淬火过程(有工装)的温度场、应力场和U2变形场.通过在工件上提取特征点,用特征点的物理量来表征工件在淬火过程中温度梯度的变化和变形情况.通过分析仿真实验的结果,工装对淬火过程的影响主要体现在:一方面,工装影响工件淬火时的温度场;另一方面,工装作为位移约束,影响和限制工件的淬火变形.对于本研究中的铝合金结构件,虽然工装使得淬火过程中的变形幅度减小,但是破坏了淬火初期和末期的变形抵消补偿关系,最终的淬火变形(2.4mm)反而比理想淬火变形(1.6mm)增加了50％.本仿真研究也表明了工件的淬火过程是一个复杂的多阶段非线性的物理过程,工装对工件的影响与实际的工件结构、工装形式都密切相关.
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