淬火過程有限元模擬關(guān)鍵技術(shù)及工藝參數(shù)優(yōu)化的研究.pdf

1、針對淬火過程溫度和組織變化的特點,提出了處理相變潛熱的計算方法。使用集中熱容矩陣、網(wǎng)格細(xì)化和動態(tài)時間步長的方法,編寫了淬火過程有限元模擬程序,并提出了一種新的計算時間步長的方法—基于最大和最小溫差的自適應(yīng)步長,該方法是用前一步模擬得到的溫度場與當(dāng)前步模擬所得的溫度場的差值控制模擬時間步長。選擇有精確解或解析解的算例,用其結(jié)果與本文中有限元模擬程序求得的結(jié)果進(jìn)行比較,從模擬結(jié)果的對比中可以看出,本文提出的方法可以有效地避免數(shù)據(jù)振蕩,而且模

2、擬精度較高。自行設(shè)計了新的端部淬火實驗工裝和基于ISA總線的數(shù)據(jù)高速采集系統(tǒng),對P20試樣進(jìn)行端部淬火實驗,并對試樣相應(yīng)部分進(jìn)行定量金相分析及硬度檢驗,得到了準(zhǔn)確的實驗數(shù)值。建立了P20鋼端部淬火的有限元模型,用本文編寫的程序?qū)20鋼端部淬火實驗進(jìn)行有限元模擬,得到相應(yīng)實驗位置的各新生成相的含量及相應(yīng)位置的硬度計算值,將這些數(shù)據(jù)與實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,檢驗編寫的有限元模擬程序進(jìn)行檢驗,驗證了本文的有限元程序是準(zhǔn)確性和可靠性。提出了一種新的