WC-Co硬質(zhì)合金機(jī)械性能的數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、本文采用計(jì)算細(xì)觀力學(xué)的方法建立二維多顆粒隨機(jī)模型，通過連續(xù)兩次生成隨機(jī)模型來計(jì)算硬質(zhì)合金平均殘余熱應(yīng)力，對(duì)隨機(jī)模型計(jì)算平均殘余應(yīng)力的可靠性進(jìn)行了驗(yàn)證，并與Mari文章中所給出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比分析;采用圓夾雜及橢圓夾雜兩種模型模擬計(jì)算了YG13、YG16硬質(zhì)合金的殘余應(yīng)力，并進(jìn)行了比較分析;建立了SHPB實(shí)驗(yàn)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(duì)硬質(zhì)合金動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的影響;通過SHP

2、B實(shí)驗(yàn)對(duì)數(shù)值模擬進(jìn)行了驗(yàn)證?？傻玫饺缦陆Y(jié)論:
　　 (1)連續(xù)兩次隨機(jī)生成的模型計(jì)算硬質(zhì)合金平均殘余應(yīng)力結(jié)果相差僅為2.83％，遠(yuǎn)小于軟件自身計(jì)算所帶來的誤差，隨機(jī)模型計(jì)算殘余應(yīng)力是可靠的;數(shù)值計(jì)算的結(jié)果較實(shí)驗(yàn)的結(jié)果小16.94％，在誤差允許的范圍內(nèi)可認(rèn)為與實(shí)驗(yàn)是一致的。
　　 (2)對(duì)硬質(zhì)合金（fCo=0.178、fCo=0.23、fCo=0.28）采用橢圓夾雜（長(zhǎng)軸為5μm，短軸為3μm）和圓夾雜（d=4μm）兩者數(shù)

3、值模擬計(jì)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(duì)硬質(zhì)合金的應(yīng)變有顯著的影響、對(duì)流動(dòng)應(yīng)力影響較小。隨應(yīng)變率的增大應(yīng)變變化較大，流動(dòng)應(yīng)力變化相對(duì)較小;硬質(zhì)合金的流動(dòng)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(duì)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(duì)應(yīng)變率幾乎沒有影響。