基于非线性有限元技术的淬火温度、组织和应力耦合分析

摘要

提出了淬火过程温度、组织和应力/应变之间耦合关系的处理方法,开发了淬火工艺有限元模拟软件.建立了适当的有限元模型,模拟了P20钢端部淬火、无内热二维瞬态热传导问题和1080钢棒淬火工艺.利用SVM和Newman定理得到无内热二维瞬态热传导问题的解析结果,对有限元计算的温度场进行了检验;借助于金相和X射线衍射技术,得到组织场、硬度场和应力场的实验数值,利用实验结果对P20钢端部淬火的组织场及力学性能场、1080钢棒淬火工艺的应力场进行了验证.检验结果表明,有限元分析程序得到的模拟结果与理论值或实验结果相吻合.