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淬火中残余应力的预测和机加工对残余应力的减少(最终版) 淬火中残余应力的预测和机加工对残余应力的减少(最终版)

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《淬火中残余应力的预测和机加工对残余应力的减少(最终版)》修改意见稿

1、“.....参考文献效,应该首先选择。拉伸工艺对块的残余应力的消除拉伸是最有名的消除残余应力的机械方法。为了达到它,需要个特殊的取抓机械工具。使用铝,拉伸中塑性变形以后发生有最高达的残余应力。使用标准表现了三种不同拉伸率和的号有限元分析结果。初始条件。淬火后,对和的残余应力分析表。由于淬火导致不同拉伸率表现在方向区减少残余应力。拉伸板块至预期拉伸率,移除外力,允许块能塑性恢复。为了比较淬火拉伸结果和压缩工艺结果采用相同的位点和板块数据。假设拉伸工艺是理想条件在板边不固定板的边缘,移除块的个板。也就是说在个方向上使用均匀的拉伸应力。既然没有合适的这种工艺的特殊数据,所以不用分析特殊的夹紧过程。表中总结了拉伸率的结果。在图中,描述了拉伸率下矢量的残余应力分布。拉伸以后残余应力的值是非常低,不同的拉伸率下可看到不同的残余应力分布尺寸......”

2、“.....达到的应力减少在范围。拉伸率后分析号这个减少量能增加到范围的,随着拉伸率的增加,不均匀的弹性变形也再增加,和更高拉伸率将导致较小的残余应力减小。比拉伸率有较高的应力分布。沿着位点的矢量残余应力,同矢量值是相似的,拉伸率得到了最低和最均匀的应力分布。拉伸率有的应力减少,即矢量应力预示的范围。拉伸率后,矢量残余应力减少到个完全的范围,即减少。再次较高拉伸比率,不均匀塑性变形增加,即拉伸率更高的应力分布。考虑沿位点预测的残余应力,拉伸率较少残余应力因为淬火。与以前样拉伸率不能和拉的影响,而且不会集中影响板块的边缘和中间区域,可是,塑性模的影响需要的压缩率没能够达到。为了避免长方形零件和简单形状模具的这些效果,必须增长压缩率来补偿弹性模变形。讨论和总结淬火工艺试验结果和有限元分析的结果的比较说明,只要知道样本的热特性和材料特性,通过有限元残余应力的预测,可能得到合理的精度......”

3、“.....有限元分析有快速和成本效益的产生。其次,比较块和块淬火结果显示,样本形状对残余应力的大小和分布有重要影响。这个项目的结果可以概括如下与其他测试技术相比,有限元残余应力的预测是可行的实用的和低成本的。块或零部件的形状和尺寸对残余应力发展有深远的影响。块压缩润滑和拉伸得到了最低的残余应力分布减少量。然而,对于不同块的形状和尺寸,肯恩凝固不是最佳的百分比。对于不同的材料淬火条件和块的几何形状,决定最佳的拉伸和压缩水平。目前的压缩分析,已经分析了单击压缩工艺。可能也需要做多击压缩工艺的实际过程。对于大型板块,可能不能得到覆盖整个的零件。模具,或者压力没有足够的能力传递这个力,区把大型零件压入到模具中。因此,减少残余应力中为了获得关于首锻的可能性,需要形状首锻分析。目前的拉伸分析,已经分析了理想的拉伸工艺。这个工艺拉伸过程中不包括任何取抓和处理分析......”

4、“.....如果显现的信息是有用的,应该吧它们分别进行分析。由于简单二维压缩的模型,使用种弹性模,表明有模的偏转对结果有很大的影响,也应该进行更加详细的模拟。另外,如果可能的话,这将有助于使用非平面略显弧形模具的表面,以弥补模具偏转。假设所有计算的钢坯是长方形和率减少残余应力样,拉伸率增加的残余应力比拉伸率最坏,因为不均匀的塑性变形。关于期间发生的形状变化淬火拉伸率块上拉伸率,方向上得拉伸率导致在和方向上均匀统。除此之外,拉伸率在这两个方向上导致不均匀统,因为不均匀的塑性变形。必须又次提及,拉伸工艺不包括边缘处的任何处理和固定操作。这些操作可能在这些区域导致不同或高的应力。比较拉伸和压缩对消除残余应力上得作用如表总结,显示的所有数字表明干燥条件下压缩率减小的残余应力在和之间。润滑后,压缩工艺能得到很好的改进。润滑条件下,压缩率,减少的残余应力在范围比好要多,也几乎均匀应力分布......”

5、“.....拉伸工艺也能得到的应力减少,也完全均匀应力分布。图和图表明干压缩率,润滑压缩了和拉伸工艺,残余应力的比较。为了找到淬火减少残余应力最佳的工艺方法和缩小率,需要比简单残余应力考虑更多的方面。首先,确定工艺中合适的机械设备必须是可能的。第二,拉伸,工件需要处理,即抓住边缘。第三,零件形状可能不适合些工艺。例如,不能造成整个零件变形弯曲和不可接受的扭曲。压缩工艺中弹性模型分析和它对减少残余应力的影响压缩过程的所有有限元分析,到目前为止,使用的是钢模和平模。以前研究考虑的是锻造操作模具变形。在这部分只进行的是塑性模的模拟。二维码对于淬火工艺压缩工艺得到的可靠结果样。原因是因为,进行的二维压缩模型显示了使用钢模和使用塑模之间的不同和影响。假设估算了工具钢的塑性特性,图显示了使用压缩率残余应力减少中主要的不同,很明显,模具的弹性变形对于整体零件有明显类型的块通常用于锻造和加工制造飞机结构的原料......”

6、“.....在我们的分析中,因为材料和物理数据对于铝回火铝合金块是不适用的,所以用铝来代替。这是个合理的近似,因为两种合金有相似的成分组成。表显示了淬火工艺条件,表描述了研究中所使用的材料特性。理想弹塑性淬火工艺的有限元分析使用标准表现。假设在开始的时候,块中物应力,然后块被加热到,这是铝合金再结晶温度以上的温度。由于几何形状和边界条件是完全对称的,所以使用的块简化有限元模型是可能的,目的是为了减少模拟时间。用于本研究的块和有限元模型显示在图中。这些数据也显示了飞机上残余应力在和方向上得到测量和报告。块的淬火有限元分析结果使用射线衍射方法测得的实验数据,仅仅适用于块。所以,通过比较预测的有限元分析结果和实验结果,进行的淬火分析,区证实温度位移有限元的准确性和有效性。从实验测量结果中得到的应力分布不是完全对称的。可能的原因是块加热前,没有完全的应力释放......”

7、“.....缓慢侵泡的淬火过程,可能产生不均匀和非对称。总体而言,所有号曲线的分析和实验结果相符,近似偏差。实验和号分析结果之间最大的不同是在范围。淬火从道的室温后冷空气的额外有限元分析不会影响结果超过。所以,在下面的分析中就可以忽略这因素。图和表明,淬火以后沿着中间平面和位点分析和的矢量方向上得残余应力。所有这三个情况下,在中心区分布这拉伸对称残余应力和在表面层上油压缩残余应力。沿着位点的食量的应力值比其他矢量要低。同实验结果相比的。相同压缩比的较高速度如不影响结果。压缩发生在室温下。压缩预定比钢坯以后,移除模具,允许产生残余应力。为了比较压缩结果,在淬火结果使用相同位点和板块即板块中间位置的位点,如图所示。表列出了有限元分析和压缩工艺条件。在所有这些计算中,假设模具是平坦不弯曲的。对于最初的调查,假设看起来是合理的。在接下来的部分,考虑与分析模具塑性变形......”

8、“.....为了重现干压条件。表总结干燥条件下压缩的结果,而表显示了润滑压缩的情况结果。表中,矢量残余应力分布在墩锻率干燥条件下的中间板,如例子中所示。对于所有的应力矢量分布,压缩号分析导致最低和均匀的应力分布的范围,而另外压缩率号和号分析导致较高或不均匀的干燥条件下的应力分布。压缩以后,有的应力较少,较少的值达到的应力范围中即淬火拉伸压缩后使用最大残余应力值估算较少的百分率。压缩后的高的应力值经常在板块的边缘,随着淬火后底程度应力有相似的趋势。至于在期间发生的形状变化淬火压缩在块上得压缩,压缩率不仅仅导致较高和较均匀应力减小,而且有均匀的形状即更小失真,当压缩率情况下相比较。进行的对分析显示了和墩锻率摩擦系数下,润滑压缩条件如表总结的,压缩以后即分析号,达到底的残余应力减少左右,达到范围。另发面,同干燥条件相反,和压缩率导致的结果甚至是较高的减少值有的残余应力减少到的范围......”

9、“.....因此。润滑天剑显然由于干燥条件对减小残余应力更有分析结果除了矢量应力外都非常吻合。这的实验结果比有限元分析结果大约要高出。总之,所有的曲线号曲线的分析号曲线的分析和实验结果是很好吻合的。图表明了块矢量残余应力的分布,在中间平面分析号曲线以后。块淬火有限元分析结果使用块进行相似的淬火分析分析号。它同分析号样的边界条件和仿真步骤。块的几何形状也是中间平面使用的有限元模型如图所示。图显示了中间平面位点预测矢量的残余应力。图显示了中间平面模型中应力组成的分布。从这些数字观察可知,最大拉应力和残余应力是在中心平面,压应力是在表面既然块的横截面不是正方形而是矩形,位点残余应力比位点的要低。在边缘,位点的残余应力是压应力,而距边缘处则变成拉应力。个区域到边缘的距离同道顶部和底部层的距离相同的区域倍厚度的距离分数,应力达到最大值,即边缘效应。对于块的中间区域......”

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