鈦合金鑄件應(yīng)力的測(cè)量與數(shù)值模擬.pdf

1、建立了溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)的有限元數(shù)學(xué)模型，并且利用有限元模擬軟件Procast對(duì)圓柱件和應(yīng)力框進(jìn)行了溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)的數(shù)值模擬。
　　對(duì)鈦合金圓柱件在真空澆注過(guò)程中的溫度分布和應(yīng)力分布情況進(jìn)行了數(shù)值模擬，并且通過(guò)用中子束衍射實(shí)際測(cè)量了鑄件的殘余應(yīng)力分布與模擬結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，趨勢(shì)相吻合。證實(shí)了所建立的數(shù)學(xué)模型的正確性，并且適用于鈦合金鑄件真空澆注過(guò)程中的溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)的預(yù)報(bào)。
　　基于所建立的數(shù)學(xué)模型，對(duì)鈦合金(TC4)制應(yīng)力框在真空

2、澆注過(guò)程中溫度場(chǎng)、變形和應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬。溫度場(chǎng)模擬結(jié)果表明，冷卻過(guò)程中，粗細(xì)兩桿的冷卻速度不同，在凝固初期細(xì)桿的冷卻速度要高于粗桿，隨后又低于粗桿的冷卻速度，最后整個(gè)鑄件冷卻速度趨于一致；變形模擬結(jié)果表明，TC4應(yīng)力框細(xì)桿兩側(cè)先是有向內(nèi)的彎曲并隨著冷卻的時(shí)間先是增大后緩慢的減小，應(yīng)力框橫端的變形先是向外彎曲后隨著冷卻時(shí)間的增加緩慢的減小并最后向內(nèi)彎曲；應(yīng)力場(chǎng)模擬結(jié)果表明，由于粗細(xì)兩桿冷卻速度和變形尺寸的不同，TC4應(yīng)力框的幾何中心