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《昆明理工大学》 2001年
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外加磁场淬火时瞬态温度场和相变的计算机数值模拟

刘美红  
【摘要】: 根据传热学原理、热非弹性理论、相变原理和电磁场理论, 建立了外加磁场淬火时瞬态温度场和相变计算的数学模型,并 编制了计算机程序。 在温度场计算方面,将外加磁场的作用视作一附加能量项, 利用铁磁材料在居里温度附近比热的反常现象,建立包含变物 性、相交、过冷沸腾边界和磁场作用的热传导方程。采用有限 差分格式,对非线性热传导问题进行线性化处理,考虑边界条 件随时间的改变等因素,建立统一的有限元基本方程,采用有 限元算法对45钢外加磁场淬火冷却过程进行计算机数值模拟 分析,得到热磁耦合作用下瞬态温度场的分布。 相变计算方面,结合连续转变曲线和等温转变曲线,利用 连续转变曲线判断某一转变的开始和终止,并给出某一温度下 的转变时间,再利用等温转变公式得到连续转变的相变量。 计算结果表明,外加磁场淬火后,冷却速度减小,冷却曲 线变缓。外加磁场促进了奥氏体向马氏体的转变,并减少了残 余奥氏体的含量。 实验方面,进行了温度场的测试,并对测试结果与计算结 果进行了比较。结果表明,实验测试和模拟计算的结果大体吻 合。进行了硬度的测试,得出,外加磁场淬火后,硬度略有上 升。 分析结果表明,运用热传导理论和计算机技术来模拟外加 磁场淬火过程在理论上是可行的。所得结果与实测情况基本吻 合,证明本文所采用的方法是基本正确的。
【学位授予单位】:昆明理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2001
【分类号】:TG155.92

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【引证文献】
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1 张淼;APDL参数化设计语言在材料加工数值模拟中的应用[D];昆明理工大学;2003年
【参考文献】
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【同被引文献】
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【二级引证文献】
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