1Cr18Ni9Ti鋼和GCr15鋼激光處理過程的數(shù)值模擬.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、隨著人們對激光處理質(zhì)量的要求越來越高,所以激光處理的數(shù)值模擬成為未來激光處理研究和工藝設(shè)計必不可缺少的重要手段,由于激光處理過程非常復(fù)雜,受到很多因素的影響,目前,激光處理模擬的研究仍處于初級階段,該文針對這一課題進(jìn)行研究,建立完善的溫度場、組織場和應(yīng)力場的模型,實現(xiàn)對激光處理過程中的溫度、相變和應(yīng)力的耦合計算,并使模擬和生產(chǎn)實際結(jié)合起來.首先為了建立完善合理的激光處理的數(shù)學(xué)模型,詳細(xì)分析了激光處理過程中三個狀態(tài)變量的相互作用,對前人的

2、研究成果和模型進(jìn)行了綜合和加工,建立了該文的激光處理數(shù)學(xué)模型,該模型在溫度場激光方面考慮了實際激光處理過程中的多種非線性因素,具體包括:邊界條件非線性、物性參數(shù)非線性、相變潛熱非線性和塑性功生成熱非線性,考慮了相變和應(yīng)力對溫度的影響;在轉(zhuǎn)變量計算方面,考慮了應(yīng)力狀態(tài)對相變的影響,修正了Avrami方程中的系數(shù),對馬氏體相變修正了M<,s>和Koistinen-Marbuger方程中的系數(shù);在應(yīng)力計算方面.采用Von-Mises屈服準(zhǔn)則,

3、等向硬化特性和普朗特爾—勞埃斯(Prandtl-Reuss)塑性流動法則.在處理塑性區(qū)問題上,不僅考慮彈性應(yīng)變、塑性應(yīng)變和熱應(yīng)變,還加入了與相變有關(guān)的相變應(yīng)變和相變塑性應(yīng)變.目前工程中應(yīng)用最廣的數(shù)值方法是有限元法,該文使用大型有限元分析軟件對激光處理過程進(jìn)行了模擬,激光處理的數(shù)值模擬不是溫度場、組織場和應(yīng)力場的單獨模擬計算,而是三者的耦合計算,同時計算三種變量,為此該文推導(dǎo)了耦合計算的有限元分析格式,它是有效的控制計算過程和編制用戶子程

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