熔炼镁合金用复合型坩埚热疲劳分析及优化 - 机电工程.pdf

A-PDF Split DEMO : Purchase from www.A-PDF.com to remove the watermark 第29卷第9期 机 电 工 程 Vol. 29 No.9 2012年9月 JournalofMechanicalElectricalEngineering Sep. 2012 熔炼镁合金用复合型坩埚热疲劳分析及优化* 林旭强，史伟杰，潘柏松* （浙江工业大学 机械工程学院，浙江 杭州 310014） 摘要：为了提高复合型坩埚热疲劳寿命，利用有限元法和Halford-Marrow方程，对复合型坩埚进行了热疲劳模拟分析，并在此基础上 利用极差分析法，研究分析了坩埚几何突变处倒角和内外层材料厚度对坩埚热疲劳寿命的影响，最终实现了复合型坩埚热疲劳寿命 的设计优化。模拟分析结果表明：疲劳危险区域位于外层坩埚拐角处；坩埚凸缘倒角对坩埚疲劳寿命影响较大；可通过采用增大内 层厚度或减小外层厚度的方法，以延长坩埚疲劳寿命。 关键词：复合型坩埚；有限元法；Halford-Marrow；热疲劳寿命 中图分类号：TH123；TF8 文献标志码：A 文章编号：1001-4551（2012）09-1011-04 Thermalfatiguesimulationandoptimizationofcomposite crucibleformeltingmagnesiumalloy LINXu-qiang，SHIWei-jie，PANBai-song （CollegeofMechanicalEngineering，ZhejiangUniversityofTechnology，Hangzhou 310014，China） Abstract：Inordertoincreasefatiguelifeofcompositecrucible，thecruciblethermalfatigue，basedonfiniteelementmethood（FEM）and Halford-Marrow equation，was simulated and analyzed. On this basis，the influence on thermal fatigue by the chamfer around the geometrical mutation，inner and outer layer material thickness were studied by extreme difference analysis. At last，the design optimizationofthermalfatiguelifeforcompositecrucible wasrealized.Theresultshowsthatfatigueriskareasarelocatedatthecorner oftheoutercrucible，andthatcrucibleflangechamferhasgreateffectonthecruciblefatiguelife，thefatiguelifecanbeincreasedby increasinginnerlayerthicknessorreducingtheouterlayerthickness. Keywords：compositecrucible；finiteelementmethood（FEM）；Halford-Marrow；fatiguelifeofthermal 对于低周疲劳问题，研究者一般认为塑性应变幅 0 引 言 决定了材料的低周疲劳性能，通常采用Manson-Coffin ［1-2］