收藏本站
《山东农业大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

热处理零件组织性能分布的计算机预测及其结构设计

冯媛媛  
【摘要】: 热处理工艺对于提高材料性能的潜力,满足机械零件在加工和使用过程中对性能的要求具有重要作用。长期以来,对零件热处理后组织性能分布进行较为准确的计算机预测预报一直没有得到很好解决。同时,零件淬火过程中内应力分布及变化情况极难测定,导致其结构优化设计相对滞后。基于此,本文采用计算机数值模拟及仿真技术,对结构钢零件热处理后组织性能的分布情况进行预测预报及实验验证,并且基于淬火过程中应力分布的模拟实现了对淬火零件结构的优化设计。 首先对热处理过程中传热、相变及内应力等内容的有限元基本原理进行了理论分析论述,然后开发出一种零件热处理后不同部位组织性能的计算机数值模拟预测预报系统,通过合理选择钢的热物性参数及热处理过程中零件与环境的换热系数,对几种普通热处理(水淬、油淬、正火、退火)和感应淬火工艺下零件的温度场进行数值模拟,获得零件各部位的冷却速度,而后结合梅尼尔模型,可以实现对不同成分、不同结构零件热处理后组织及含量、硬度、热应力大小及分布较为准确的预测预报,并通过实验对模拟结果进行验证,结果表明,该系统具有较高的可靠性。 针对零件在淬火过程中内应力分布及变化情况较难测定的实际情况,本文基于零件热处理过程中温度场模拟结果的可靠性,建立了热—应力—结构预测预报模型,对淬火零件的热—应力场进行模拟仿真,实现了零件淬火过程中温度—组织—应力三者之间的耦合,通过对零件淬火过程中最大应力分布、内应力变化情况的模拟预报,从而为淬火零件的结构优化设计奠定了基础,同时该模型对零件在淬火过程中变形、开裂等缺陷的产生及防止同样具有极为重要的参考意义。利用此模型,实现了对实际生产中扩孔钻零件的结构设计。
【学位授予单位】:山东农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TG156

知网文化
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 段凯,杨新华,杨文兵;用ANSYS软件计算桥梁结构的温度应力[J];四川建筑科学研究;2005年03期
2 田东,胡明娟,潘健生;淬冷过程中三维传热的数值模拟[J];兵器材料科学与工程;1998年04期
3 马仙;淬火过程数值模拟研究进展[J];兵器材料科学与工程;1999年04期
4 周勇;专家系统在工频热处理中的应用[J];兵工自动化;1995年03期
5 秦子然;刘国权;宋月鹏;尹江辉;;45~#钢零件感应热处理过程温度场的有限元模拟及组织研究[J];北京科技大学学报;2006年07期
6 温鸣,王宝珠,马晓莉;钢的过冷奥氏体等温转变图(TTT)的计算机绘制[J];材料工程;1996年11期
7 原思宇,张立文,张国梁,江国栋,裴继斌;大型锻件淬冷过程数值模拟与实验验证[J];大连理工大学学报;2005年04期
8 赖宏,刘天模;45钢零件淬火过程温度场的ansys模拟[J];重庆大学学报(自然科学版);2003年03期
9 潘健生,张伟民,田东,顾剑锋,胡明娟;热处理数学模型与计算机模拟[J];中国工程科学;2003年05期
10 谢建斌,程赫明,何天淳,文宏光;1045钢淬火时温度场的数值模拟[J];甘肃工业大学学报;2003年04期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 谢建斌;金属及合金在不同介质中淬火时的数值模拟和应用研究[D];昆明理工大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王同珍;淬火过程的计算机模拟[D];燕山大学;2004年
2 吴金富;基于ANSYS的感应加热数值模拟分析[D];浙江工业大学;2004年
3 胡少虬;7075铝合金厚板淬火残余应力的数值分析[D];中南大学;2004年
4 梁轩;淬火介质对7075铝合金厚板淬火残余应力的影响[D];中南大学;2003年
5 王长利;焊接温度场和应力场的数值模拟[D];沈阳工业大学;2005年
6 冯晓丹;几种钢材淬火过程计算机数值模拟优化的研究[D];武汉大学;2005年
7 吴迪;感应淬火数值模拟研究[D];天津大学;2005年
8 李康;钢件喷水淬火冷却过程的有限元建模及温度场预测[D];太原理工大学;2006年
9 朱荣华;409L不锈钢管激光焊接温度场及应力应变场分析[D];哈尔滨理工大学;2008年
10 陈卿;带筋板的铝合金筒形结构残余应力场分析[D];天津大学;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 任新见,江克斌,张光明;结构优化的APDL语言面向对象程序设计[J];四川建筑科学研究;2003年01期
2 刘兴远,林文修,张琦彬,邓安福;挑梁下纵横墙墙体荷载分布规律的ANSYS分析[J];四川建筑科学研究;2004年01期
3 任国亮,赵远翔,何英明;厂房框架模型空间作用试验研究与ANSYS建模分析[J];四川建筑科学研究;2004年01期
4 张鹏梁;程华;周凌;;钢筋混凝土圆截面受弯构件正截面承载力计算[J];四川建筑科学研究;2006年06期
5 周凌;程华;张鹏梁;;基于温度场的特殊结构物承载力及热学性能研究[J];四川建筑科学研究;2006年06期
6 林沂祥;郑廷银;蔡万军;陈志军;;蜂窝状钢骨混凝土不对称十字形柱的非线性有限元分析[J];四川建筑科学研究;2009年02期
7 杨曌;黄刚;;CFRP加固砌体墙抗震性能试验研究及有限元分析[J];四川建筑科学研究;2010年03期
8 隋晓红;连铸结晶器用Zr-Cr-Cu合金的净化及强化机理分析[J];鞍钢技术;2002年03期
9 崔晓龙,万妮丽;大型锻件热处理过程的数值模拟研究[J];鞍钢技术;2004年06期
10 刘雅政;徐进桥;;相转变过程计算机模拟的研究与应用[J];鞍钢技术;2006年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 周福庚;吕召全;;先进分析方法在重卡前轴结构设计中的应用[A];安徽省第五届“兴皖之光”青年学术年会论文集(工科卷)[C];2005年
2 刘衍平;张刘斗;;电子设备机柜结构的模态分析[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 王玲;郭辉;付冬梅;;基于IGA-KPLS的钢材淬透性预测建模[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
4 王冬颖;;IR3Mo轴网状碳化物消除的工艺研究[A];科学发展与社会责任(A卷)——第五届沈阳科学学术年会文集[C];2008年
5 徐小青;韩庆;周石光;;新型热轧带钢层流冷却工艺控制系统[A];全国冶金自动化信息网2012年年会论文集[C];2012年
6 曾桂银;刘海宝;张四华;谭晶莹;张锐;;缩放管换热器结构优化设计[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
7 范实;周庆宪;;泥浆泵曲轴压盖42CrMo钢螺栓断裂失效分析[A];2011年全国失效分析学术会议论文集[C];2011年
8 宋小伟;孙斌煜;;双辊带材铸轧侧封技术中熔融钢液液面宽度对侧封板所受温度场和应力场的影响[A];第十二届全国铸造年会暨2011中国铸造活动周论文集[C];2011年
9 张明;赵长征;邸曼;张颖;;汽车电气线路火灾危险性及其鉴定技术的研究[A];2010中国消防协会科学技术年会论文集[C];2010年
10 胡宁宁;张永发;;复合智能矩形板的振动特性分析[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ册[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张琛;光纤陀螺光路偏振特性及温度性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 高晓阳;甘肃河西大麦麦芽干燥控制系统研究[D];甘肃农业大学;2010年
3 杨秀芝;低合金高强钢双丝焊热过程数值模拟及接头组织转变行为研究[D];华中科技大学;2010年
4 曾桂忠;球磨机装补球方法体系研究与精确化装补球软件开发[D];昆明理工大学;2009年
5 高惠民;云母颜料制备及其机理研究[D];武汉理工大学;2010年
6 曹海建;三维机织整体中空复合材料的结构及性能研究[D];江南大学;2010年
7 孟庆鸿;松科1井复杂地层取心钻具及泥浆优化设计和应用研究[D];中国地质大学(北京);2011年
8 张洪兵;结合电弧喷涂与快速原形技术快速制造钢基模具的研究[D];沈阳工业大学;2010年
9 刘向东;24kV永磁机构真空断路器关键技术研究[D];沈阳工业大学;2010年
10 王金伟;连杆/箱体主轴承座裂解槽脉冲激光加工数值模拟及试验研究[D];吉林大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张斌;压电双晶片型微位移放大机构研究[D];河南理工大学;2010年
2 孙威;Φ800mm通光口径纹影系统结构分析与设计[D];中国工程物理研究院;2010年
3 赵永梅;方钢管混凝土火灾条件下温度场和温度应力研究[D];山东科技大学;2010年
4 刘欣丽;液压支架双伸缩立柱承载特性研究[D];山东科技大学;2010年
5 郭云刚;内生NbC高抗裂耐磨堆焊合金组织和性能的研究[D];郑州大学;2010年
6 徐新瑞;折线形先张法预应力混凝土箱梁受力性能的分析[D];郑州大学;2010年
7 郑文举;既有宽幅桥梁结构承载能力试验研究与加固分析[D];郑州大学;2010年
8 李勇;热处理对模具钢组织性能的影响[D];郑州大学;2010年
9 纪文文;超重力燃烧合成YAG陶瓷热力学计算及过程仿真[D];山东农业大学;2010年
10 郭玮;橡胶坝锚固系统充排水系统及坝端处理模式的研究[D];山东农业大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张志勤,张朝生;日本采用激光法生产不锈钢及合金钢管材[J];鞍钢技术;1995年11期
2 罗兵辉,柏振海;高性能铝合金研究进展[J];兵器材料科学与工程;2002年03期
3 程军,程眉,原少勤;工件淬火过程数值模拟研究[J];兵器材料科学与工程;1996年05期
4 田东,胡明娟,潘健生;淬冷过程中三维传热的数值模拟[J];兵器材料科学与工程;1998年04期
5 马仙;淬火过程数值模拟研究进展[J];兵器材料科学与工程;1999年04期
6 钤立妙,李强;柴油机曲轴淬火温度场模拟计算及淬硬层深度预测[J];北方交通大学学报;2002年04期
7 刘进媛,李文洲;曲轴热处理中温度场和放热系数的有限元分析[J];北方交通大学学报;1994年01期
8 王伟明,毛惠刚;汽车排气系统用409型铁素体不锈钢的开发研究[J];宝钢技术;2005年04期
9 王晓刚,刘永胜,李晓池,李强;碳化硅冶炼炉温度场的ANSYS模拟研究[J];山东陶瓷;2001年03期
10 刘红,朱松,刘岩,刘俐,梁傥;Nd∶YAG激光焊接钛的机械性能[J];吉林大学学报(医学版);2003年01期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 段晓杰;王宝珠;潘洪刚;;基于虚拟仪器技术的热处理过程监控系统的设计[A];第三届中国热处理活动周暨第六次全国热处理生产技术改造会议论文专辑[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 李强;淬火过程的计算机模拟与试验研究[D];燕山大学;2003年
2 李菊;钛合金低应力无变形焊接过程机理研究[D];北京工业大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 朱伟;7075铝合金厚板淬火残余应力的研究[D];中南大学;2002年
2 马兆敏;铸造凝固过程三维温度场及热应力场有限元技术研究[D];广西大学;2002年
3 王大鹏;轴对称大锻件淬火过程温度场及组织场的数值模拟[D];大连理工大学;2002年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈洪;刘勇;杨贤镛;;森吉米尔中间辊淬火温度场的有限元模拟[J];材料热处理学报;2006年04期
2 李海升;杨川;高国庆;郑周;;45Mn2螺栓非正常拉伸断裂原因分析[J];热加工工艺;2010年04期
3 李鹏志;齐红梅;;45号钢轴类零件淬火裂纹形成原因及预防措施[J];河北工业科技;2008年03期
4 熊学端;;国外期刊文摘[J];金属热处理;1983年08期
5 魏鸿联;;薄弹簧片热处理的经验[J];机械工人.热加工;1978年11期
6 孙朝阳;方刚;雷丽萍;曾攀;;温度和相变影响的弹塑性本构关系及应用[J];材料热处理学报;2008年01期
7 蔡长景;;防止床身导轨淬火时的拉弧现象[J];金属热处理;1988年02期
8 安敬竹;;在淬火过程中回火对高速钢性能的影响[J];热处理技术与装备;1990年04期
9 朱守星;钢板淬火过程中表面传热系数的确定(一)[J];国外金属热处理;2001年01期
10 魏启武;宛农;周悠;;45Cr4NiMoV支承辊淬冷温度场仿真与淬硬深度预测[J];轻工机械;2007年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈炜;王冬颖;郝建国;;基于Ansys Workbench离心压缩机合金结构钢法兰淬火过程温度场的数值模拟[A];第八届沈阳科学学术年会论文集[C];2011年
2 乔馨;于峰;刘源;;薄规格钢板淬火过程中的板形控制[A];2011年全国中厚板生产技术交流会论文集[C];2011年
3 张伟民;潘健生;钱初钧;李勇军;张戈;;热处理数值模拟与远程服务[A];面向制造业的自动化与信息化技术创新设计的基础技术——2001年中国机械工程学会年会暨第九届全国特种加工学术年会论文集[C];2001年
4 姚戈;温井龙;;离合器膜片断裂分析[A];第七届全国MTS材料试验学术会议论文集(二)[C];2007年
5 刘肃人;;21世纪热处理的希望之星——真空热处理[A];江苏省机械工程学会第六次会员代表大会论文集[C];2002年
6 石伟;武世勇;张向琨;刘庄;;淬火过程的三维数值模拟研究与软件开发[A];首届中国热处理活动周论文集[C];2002年
7 张约品;夏海平;徐键;章建立;王金浩;;溶胶-凝胶法制备(BiGa)DyIG磁光薄膜的热处理晶化研究[A];全国第三届溶胶—凝胶科学技术学术会议论文摘要集[C];2004年
8 温家伶;于有生;倪火炬;常明;李冬林;;硼、稀土对铁基合金激光熔敷层性能的影响[A];湖北省暨武汉焊接学会成立二十五周年2005年焊接学术年会文集[C];2005年
9 张娜;邵建中;;热处理对拒水拒油纺织品功能回复的作用[A];全国特种印花和特种整理学术交流会论文集[C];2006年
10 温家伶;于有生;倪火炬;常明;李冬林;;硼、稀土对铁基合金激光熔敷层性能的影响[A];中西南十省区(市)焊接学会联合会第九届年会论文集[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 薛惠刚 张东珲 刘冬;临钢中板热处理酸洗生产线投产[N];临汾日报;2006年
2 佟晓辉;质保体系如何保证热处理产品质量[N];中国机电日报;2000年
3 ;日本开发出不需热处理的特殊钢[N];世界金属导报;2001年
4 韩红新 葛强;黄河又发生“漂油”事件[N];兰州日报;2007年
5 李芳荣 李一农 娄定风;最新的美国木质包装热处理标识[N];中国国门时报;2006年
6 赵伟;8.5×13m台车式燃油热处理炉在金茂公司投用[N];中国有色金属报;2006年
7 记者 黄亚明 通讯员 郑海燕;企业班组获“全国五一劳动奖状”[N];安阳日报;2006年
8 本报记者  樊金钢;耐住寂寞,他成了维修妙手[N];黑龙江日报;2006年
9 赵伟;金茂使用台车式燃油热处理炉[N];衡阳日报;2006年
10 谢玉先周军 徐丽萍;国内首条百米热处理钢轨生产线投产[N];四川日报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李强;淬火过程的计算机模拟与试验研究[D];燕山大学;2003年
2 李辉平;淬火过程有限元模拟关键技术及工艺参数优化的研究[D];山东大学;2005年
3 牛山廷;淬火冷却过程三维有限元模拟及工艺参数优化的研究[D];山东大学;2007年
4 王秋成;航空铝合金残余应力消除及评估技术研究[D];浙江大学;2003年
5 唐晓淑;热处理变形固定过程中杉木压缩木材的主成分变化及化学应力松弛[D];北京林业大学;2004年
6 朱世江;芒果采后热处理诱导抗冷性的生理生化机理研究[D];华南农业大学;2001年
7 罗自生;热处理诱导采后柿果抗冷性机理的研究[D];浙江大学;2002年
8 丁晓非;Ti-Al-Nb三元系中的合金组织对性能的影响[D];大连理工大学;2005年
9 马润香;电解低钛铝合金在变形6063合金中的应用研究[D];郑州大学;2005年
10 李继文;电解低钛A356合金工艺优化及应用研究[D];郑州大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 冯媛媛;热处理零件组织性能分布的计算机预测及其结构设计[D];山东农业大学;2010年
2 华望;中厚板辊式淬火过程数值模拟研究[D];东北大学;2011年
3 丁冬芳;9SiCr常压气雾淬火过程的数值模拟与实验研究[D];昆明理工大学;2011年
4 刘海江;30CrMnMo无缝钢管淬火过程温度场、应力场数值模拟[D];内蒙古科技大学;2010年
5 韩毅;中厚板辊式淬火机淬火过程的温度场及板形控制研究[D];东北大学;2008年
6 蔡影祥;铸造高速钢轧辊的成分设计与热处理[D];辽宁工程技术大学;2003年
7 张子义;离心铸造高速钢轧辊制造技术研究[D];西安建筑科技大学;2005年
8 毕虎才;压铸镁合金件化学镀镍磷工艺、组织结构和性能研究[D];太原理工大学;2005年
9 李杰;热处理对7055合金组织和性能的影响[D];中南大学;2005年
10 谢志伟;聚羟基丁酸戊酸共聚酯(PHBV)的结晶行为和粘弹性研究[D];东华大学;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026