图书介绍
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- 李辉平；贺连芳著 著
- 出版社： 北京：化学工业出版社
- ISBN：7122301311
- 出版时间：2017
- 标注页数：188页
- 文件大小：29MB
- 文件页数：198页
- 主题词：热处理－生产工艺－数值模拟
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图书目录
第1章概述1
1.1引言1
1.2虚拟热处理的基本概念2
1.3淬火工艺模拟技术的国内外研究现状3
1.3.1国外淬火工艺模拟研究现状3
1.3.2国内淬火工艺模拟研究现状3
1.3.3国内外的热处理软件包4
1.3.4热处理过程的优化6
1.4淬火过程数值模拟的难点及存在的问题7
第2章淬火工艺温度场模拟技术9
2.1引言9
2.2淬火过程导热偏微分方程10
2.2.1温度场控制方程10
2.2.2初始条件10
2.2.3边界条件11
2.3瞬态温度场的变分12
2.3.1平面瞬态温度场的变分12
2.3.2轴对称瞬态温度场的变分18
2.4瞬态温度场的求解19
2.4.1差分方法19
2.4.2系数矩阵的存储方法20
2.4.3温度场数值振荡问题21
2.5热物性参数的选择28
2.6温度场计算流程框图28
2.7温度场有限元模拟程序验证30
2.7.1变热导率定常内热的一维稳态热传导问题30
2.7.2无内热二维瞬态热传导问题31
本章小结33
第3章淬火工艺相变过程模拟技术34
3.1引言34
3.2TTT曲线35
3.3相变过程的数学模型35
3.3.1扩散型转变35
3.3.2非扩散型转变36
3.3.3马氏体相变温度的计算36
3.3.4贝氏体相变温度的计算37
3.3.5相变潜热的计算与处理37
3.4 Scheil叠加法则37
3.5杠杆定律39
3.6淬火过程的相变塑性40
3.7淬火力学性能计算41
3.8组织场模拟流程框图41
3.9 P20端淬工艺模拟与实验研究43
3.9.1端淬工艺模拟43
3.9.2端淬实验研究44
3.9.3相变潜热对温度场和组织场的影响52
本章小结53
第4章淬火过程冷却曲线的采集及介质传热系数的计算55
4.1引言55
4.2计算模型及计算方法56
4.2.1计算模型的建立56
4.2.2传热系数优化区间的确定56
4.2.3传热系数最佳值的确定58
4.2.4黄金分割法迭代次数的分析60
4.3传热系数的求解61
4.4实验装置65
4.4.1实验工装65
4.4.2热电偶66
4.4.3热电偶调理板68
4.4.4数据采集卡68
4.5冷却曲线的采集及传热系数计算71
本章小结76
第5章淬火过程应力/应变场的模拟技术78
5.1引言78
5.2淬火过程力学基本方程79
5.3热弹塑性本构关系80
5.3.1弹性区的应力应变关系80
5.3.2塑性区的应力应变关系82
5.3.3过渡区的弹塑性比例系数的计算84
5.4应力/应变场有限元基本理论与技术86
5.4.1单元和形函数86
5.4.2单元应变速率矩阵87
5.4.3等效应变速率矩阵89
5.4.4边界条件89
5.5热弹塑性问题求解89
5.5.1变分方程及刚度矩阵89
5.5.2增量变刚阵方法90
5.5.3迭代收敛准则92
5.6预应力淬火过程的应力、应变计算92
5.7应力、应变计算流程图94
5.8应力/应变计算程序检验95
本章小结98
第6章淬火过程温度、相变和应力的耦合分析100
6.1引言100
6.2耦合分析程序流程框图102
6.3耦合分析有限元模型103
6.4温度、相变及应力应变耦合分析104
6.4.1温度场的模拟104
6.4.2组织场的模拟106
6.4.3应力/应变场模拟108
6.5弹塑性区域的演变115
6.6淬火零件的变形117
本章小结119
第7章渗碳工艺有限元模拟关键技术研究121
7.1引言121
7.2渗碳工艺有限元模拟123
7.2.1基本条件123
7.2.2瞬态浓度场的变分123
7.2.3有限差分法130
7.2.4浓度场的数值振荡问题131
7.3有限元模拟程序的实验验证132
7.3.1圆柱体的实验与模拟132
7.3.2齿轮的实验与模拟133
第8章基于MC方法的组织模拟关键技术研究139
8.1晶粒长大MC Potts模型模拟关键技术139
8.1.1传统晶粒长大模型关键技术139
8.1.2对传统晶粒长大Exxon MC Potts模型的改进141
8.1.3新模型模拟计算机算法流程149
8.2再结晶MC Potts新模型模拟关键技术150
8.2.1 传统再结晶模型关键技术150
8.2.2再结晶新模型模拟流程151
本章小结152
第9章气体淬火过程工艺参数的优化153
9.1引言153
9.2曲面响应模型153
9.3回归模型的方差分析154
9.4逐步回归分析156
9.5气体淬火工艺及工艺参数评估157
9.5.1气体淬火技术157
9.5.2有限元模型158
9.5.3目标函数的建立158
9.5.4工艺参数评估159
9.6阶段性传热系数模型161
9.6.1设计变量的确定161
9.6.2 Box-Behnken实验设计162
9.6.3响应曲面的拟合164
9.6.4优化目标函数的建立166
9.6.5工艺参数的优化结果166
9.7区域性传热系数模型170
9.7.1设计变量的确定170
9.7.2中心复合实验设计171
9.7.3响应曲面的拟合173
9.7.4优化目标函数的建立175
9.7.5工艺参数的优化结果176
本章小结179
参考文献182