Belt型两面顶模具温度场和应力场有限元分析及钢带缠绕数值模拟初探.pdf

37卷第2期 ‘。 人 工 晶 体 学 报 ，v01．37N。．2 Belt型两面顶模具温度场和应力场有限元分析 及钢带缠绕数值模拟初探。． 王鹏，王 强，蔡冬梅，来小丽 (济南大学机械T程学院，济南250022) 摘要：在人造金刚石合成工艺中，两面顶模具合成腔体内的压力和温度起着至关重要的作用。根据对叶蜡石力学 和热学行为的研究，基于MSC·Marc非线性有限元软件，建立了压缸温度场和应立场的有限元模型，模型中考虑了 热导率等物理参数随温度的变化规律。采用FORTRAN语言开发了适用于温度和压力边界条件加载的相应程序， 获得了合成状态下压缸的温度场和应力场分布情况。由温度梯度引起的热应力数值较小，对压缸所产生的影响程 度较小。压缸内壁径向应力达到5GPa，接近硬质合金极限抗压强度。轴向应力最大值1GPa，出现在压缸外壁中心 处。同时还建立了钢带缠绕模具其动态缠绕过程的简化模型，采用一种修正的库仑摩擦边界条件，模拟了钢带的 缠绕过程，获得了钢带缠绕层间的应力、应变分布情况。 关键词：有限元分析；两面顶模具；温度场；应力场；钢带缠绕；人造金刚石 中图分类号：TG302 文献标识码：A Fieldsof FiniteElement of andStress AnalysisTemperature and StudiesonNumerical Belt—typeApparatusPreliminary of Model Simulation Steel-stripWinding WANG Xiao-li Pe，lg，WANG Qiang，CAIDong—mei，LM ofMechanical of (School Engineering，UniversityJinan，Jinan250022，China) NotMvtber (忍删15 2007) the of and inthe Abstract：In manufacturingprocesssyntheticdiamond，pressuretemperatureworking ofthe criticalfactorsthat the thermal cavity belt·typeapparatus骶two impactproductquality．Taking andother featuresinto finiteelementmodelof consideration．tIle conductivity temperature—dependent of of andstressfieldsthe hasb