铍材料构件粉末冶金工艺过程中的热应力仿真问题

摘要

铍是一种稀有轻金属材料，由于具有一系列的优良特性，如低密度、较高的熔点、比刚度高、比强度高、低的泊松比、核性能好、高比热、尺寸稳定性好、良好的热导率、对红外光的反射性及热膨胀的相容性好等，所以广泛被用于航空航天，核结构，光学镜体，高强度和高刚度的一些构件中。粉末冶金法是生产铍构件主要的工艺技术。在这一工艺过程后期，炉内温度降低，铍构件与外部钢包套冷却不同步，产生热失配，将在构件中引起热残余应力。热残余应力可能会导致铍构件内部或表面产生微裂纹。热残余应力引起的热残余变形，会使构件形状发生微小改变，导致未来的机加工性能变差。本论文利用ANSYS软件对包有钢包套的半球柱型轴对称铍壳体冷却过程进行了热应力分析，得到了不同降温阶段构件宏观应力场，应变场，变形场，指出了最高应力分布位置。在这一分析过程中，铍、钢的主要热参数如线膨胀系数、热导率随温度改变因素得到了考虑，并考虑了构件形状、尺寸因素对其热变形行为的影响。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

第二章 铍材料粉末冶金工艺及原理

第三章 有限单元法及ANSYS软件介绍

第四章 有限元法在传热学中的应用

第五章 铍构件热应力的有限元数值模拟

第六章 结论及展望

参考文献

致谢

附录

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