等通道角挤压后专业英语翻译）.doc

有限元法分析等通道角挤压加工后的应变情况 摘要 在本篇文献里，我们采用了一款当前流行的有限元法分析软件，MARC，去模仿材料承受等通道角挤压的过程，并计算相应的应变条件。对于一个简单ECAE过程来说，我们可以通过分析变形工件的横向应变分布来研究通道角，模具和受压材料间的摩擦及弯曲焊缝通道对材料的影响。模拟加工包括材料的双精度加工过程的模拟，该过程可是加工之前未被加工的部位 1.简介 等通道角挤压过程是金属工件除均衡断面区域外遭受因两通道间挤压而产生的强应力的过程，这两个通道在一定角度接触，该角度可能带弯角也可能不带弯角，如图1所示。随着温度的升高，受压材料因每次通过两通道受压而积累了大量应变，而这些应变同时会使材料的微观结构发生改变。因此，材料在经受重复的ECAE加工过程后，会获得细小的晶粒微观结构。ECAE加工成功的关键因素包括应变的大小，应变的分布以及温度。影响前两个方面的因素有很多，例如挤压过程的次数，入口通道和出口通道之间的角度，通道交叉处的弯曲度，两次挤压过程间的入口旋转方向，及摩擦力的大小等。因为ECAE的原始开发者之一，Segal已经提供了一个简单的分析公式，Iwahashi等人在此基础上提出了一个更综合的公式，公式如下： （和定义见图1） 该公式通过给定的过程参数，可以估算出可获得的平均应变值。因此，为了得出更详细的信息如应变分布和摩擦力的影响，特定元素的评估显得十分有意义。通过使用一些我们所熟知的软件程序，如ABACUS和DEFORM，或者专业程序ANTARES，我们可以用某些有限元法来分析ECAE加工过程。在本篇文献里的另一个通用代码，MARC，可以用来计算经历一次受多种加工参数影响的简单ECAE加工过程后的应变情况，这些加工参数在连续两次ECAE过程中的影响不同。 2分析过程 在此次有限元分析法过程中，采用2D平面应变建模就足够了，因为Z方向的材料变形被严格限定了。假设应变具有很好的弹塑性，用电脑模拟一个横截面为20mm*20mm长为70mm的工件的ECAE加工过程。一个反应工件情况的平面被分成由500个相等矩形列阵组成的网格，其中横向（X方向）有11个节点，纵向（Y方向）有51个节点。在工件经过剪切区域加工后，沿着工件网格第23行的典型直线被认为可以反应应变分布。这条直线上每点（从第245点到第255点）的应变都已被标出（如图2所示）。为了估算工件经受两次ECAE加工后的状况，该模拟过程中的连续通道包含两处直向或反向的弯曲处，如图3所示。该模拟过程对工件产生的加工效果与实际加工效果相等。 图1.ECAE工作原理图 图2.有限元法网格框架和典型截面应变分布直线 图3.弯道处同向和反向的两种重复进入情况，该过程模拟了顶部无旋转进入和底部180°旋转进入两种ECAE加工过程。 附录：文献原文