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开沟圆盘淬火过程的温度场的数值模拟.PDF

开沟圆盘淬火过程的温度场的数值模拟 颜巧燕,凌刚 中国农业大学工学院,北京(100083 ) E-mail :yanzhang1@126.com 摘 要: 本文对开沟圆盘的淬火过程的温度场进行计算机数值模拟的研究。ansys 有限元软 件在温度场的模拟过程中 ,很好地结合了材料变温过程材料热物性参数的变化 ,特别适用于 钢件淬火过程温度场的准确计算。研究表明 ,开沟圆盘淬火时模拟结果与实际过程一致 ,且 运算速度较快 ,适用于淬火液的选取及淬火工艺的优化 , 并为精确计算淬火过程中的热应 力、残余应力做好了准备工作. 关键词:热处理,淬火,温度场,数值模拟 1. 前言 免耕播种机开沟圆盘在带载荷作业,要求圆盘一方面具有一定的刚性、强度,另一方面 库 要求圆盘具有较高的硬度和良好的耐磨性。热处理制度直接决定了开沟圆盘的强度、硬度、 韧性、耐磨性等力学性能,在很大程度上决定了其使用寿命。由于实验中的工艺参数变化 例 主要是在淬火和回火阶段,因此本文对开沟圆盘热处理过程进行数值模拟。本文采用ANSYS 10.0 软件对开沟圆盘淬火工艺进行数值模拟,给出每一瞬间的温度场、组织场和应力场的分 案 [1-3] 布,并且直接地观察到各场量在淬火冷却过程中的变化情况 。 E A 2. 实验前分析 C 模 凯 O E M 图1 开沟圆盘试件 A Fig1 the no-till planter disc opener 3. 热处理数学模型的建立 C 3. 1 热处理过程的数学模型 3.1.1 温度场分析 [4] 三维瞬态温度场偏微分方程为 : ∂T ∂ ∂T ∂ ∂T ∂ ∂T ( ) ( ) ( ) ρc k + k + k +Q (3-1 ) ∂ ∂ ∂ t x x ∂y ∂y ∂z ∂z 式中: ρ—密度; C—比热容; K—导热系数; Q—相变潜热。 3.1.2 应力场分析 开沟圆盘热处理过程中,总应变应该包括弹

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