H13热作模具钢感应加热循环过程的数值模拟

发布时间：2017-11-21 11:14

  本文关键词：H13热作模具钢感应加热循环过程的数值模拟

  更多相关文章： 热疲劳 热作模具钢 数值模拟 感应加热循环 寿命预测

【摘要】：基于热作模具钢热疲劳试验国家标准,建立了H13钢热疲劳感应加热循环过程的多物理场耦合数值模型,研究了感应加热循环过程中试样温度的演变规律和应力累积现象,并对试样热疲劳寿命进行预测。研究表明,在感应加热循环过程中,试样心表的温度演变规律存在明显差异。由于集肤效应和试样形状的影响,加热结束时,最大温差出现在试样圆周面与小平面交界部位,约为210℃,最小温差出现在试样有效加热区域的中心,约为85℃;随感应加热循环次数增加,试样的等效应力和最大主应力均呈现累积效应,尤其是试样的拐角部位,经20次循环后其等效应力提高了6%,该处为热疲劳主裂纹的形成和扩展部位;结合数值模拟结果和应变疲劳寿命预测模型,对H13钢热疲劳寿命进行预测发现,试样热疲劳寿命随感应加热循环次数的增加而减小;模拟结果与实验结果吻合,表明本文建立的数值模型可为热疲劳行为的研究提供新的方法和思路。
【作者单位】： 上海大学材料科学与工程学院;高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室;
【基金】：国家青年科学基金(51401117) 国家自然科学基金(51171104) 上海大学创新基金
【分类号】：TG142.45
【正文快照】： 在热作模具使用过程中,由热疲劳引起的表面裂纹是导致其失效的主要原因[1-2]。关于热疲劳的研究可追溯到1838年,Duhamel[3]认为加热不均匀引起的应力是材料失效主要原因,并建立了相关数学模型;1954年,美国航空航天局的Manson[4]和通用电气公司的Coffin[5]提出了低周疲劳应变寿

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李韵豪;;锻压工业中的感应加热 第十一讲 锻压工业感应加热的技术经济分析[J];机械工人(热加工);2007年12期

2 李华翔;;节能减排系列论坛——感应加热篇[J];金属加工(热加工);2009年03期

3 张月红;;感应加热温度场的实验与仿真研究[J];企业科技与发展;2010年04期

4 王延九;感应加热之基本原理[J];机床与工具;1954年11期

5 ;管子感应加热顶锻对焊设备[J];锅炉技术;1970年08期

6 ;量具量面感应加热新工艺[J];工具技术;1977年04期

7 {H见繁治郎 ,黎高弘;从省能的观点谈谈感应加热应用的新发展(日)[J];电炉;1980年03期

8 冯伟年;;感应加热中的感热体[J];新技术新工艺;1981年04期

9 黄显钧;;感应加热能增加利润[J];上海金属.有色分册;1982年01期

10 朱知本;电红外感应加热的应用[J];机械工程;1983年04期

中国重要会议论文全文数据库 前7条

1 赵飞;耿程飞;张永亮;;基于DSP的全数字化感应加热控制系统研究[A];全国冶金自动化信息网2013年会论文集[C];2013年

2 吴建敏;;感应加热重熔技术最新进展——真空/气体保护气氛感应加热重熔炉[A];第八届中国铸造协会年会论文集[C];2008年

3 侯晓光;周月明;朱世忠;;石油钻杆多工位聚磁感应加热的应用研究[A];2007中国钢铁年会论文集[C];2007年

4 朱锦洪;马建伟;宋书中;石红信;;IGBT感应加热/钎焊电源及其控制技术研究[A];第十五次全国焊接学术会议论文集[C];2010年

5 朱锦洪;马建伟;宋书中;石红信;;IGBT感应加热/钎焊电源及其控制技术研究[A];第十五次全国焊接学术会议论文集[C];2010年

6 仝珂;韩新利;张蕾;瞿婷婷;王峰会;;X80感应加热弯管性能及静水压爆破试验研究[A];压力管道技术研究进展精选集——第四届全国管道技术学术会议[C];2010年

7 周烨斌;王洪晖;;大口径厚壁P92管道不同形式现场热处理的比较及讨论[A];全国焊接工程创优活动经验交流会论文集[C];2011年

中国重要报纸全文数据库 前2条

1 ;QHeat长材和板带感应加热系统介绍[N];世界金属导报;2014年

2 江苏 黄启军;KGPS型宽频带感应加热中频炉的“怪病”[N];电子报;2007年

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 赵前哲;钢棒生产线感应加热过程的数值模拟及实验研究[D];华北电力大学;2013年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 汤猛猛;铜铝导管接头感应加热参数敏感性研究[D];上海交通大学;2012年

2 窦同伟;连铸坯感应加热三维有限元数值模拟研究[D];杭州电子科技大学;2015年

3 王强;中厚板横向磁通感应加热温度场数值模拟分析[D];内蒙古科技大学;2009年

4 罗穆峰;同步器齿套感应加热仿真分析及其电源设计[D];江西理工大学;2015年

5 赵敏;45钢坯锻前感应加热的有限元模拟分析[D];浙江工业大学;2006年

6 叶辉;铝包钢丝感应加热控制模型的研究[D];大连交通大学;2005年

7 吕申快;棒材锻前感应加热数值模拟及电热特性分析[D];东北大学;2012年

8 宋燕莎;滚珠丝杠感应加热有限元分析及优化[D];山东大学;2013年

9 李强;同步器齿套感应加热压淬一体化机床设计[D];江西理工大学;2012年

10 王文成;轧辊感应加热系统开发[D];天津大学;2012年

，

本文编号：1210718