基于数值模拟金属型铸造拉伸试棒残余应力分析.pdf

学兔兔 Aug．2010 · 8l8· VoI．59 No．8 基于数值模拟的金属型铸造拉伸试棒残余应力分析 张金山，邱 彬，姬国强，王 星，赵高瞻 (太原理工大学材料科学与工程学院，山西太原030024) 摘要：采用数值模拟与正交试验相结合的方法，对影响拉伸试棒残余应力的浇注温度、模具温度、开模时间等进行模 拟分析。通过对模拟的结果分析表明：开模时间是影响残余应力的主要因素，可以通过对开模时间的调整来达到减少 残余应力的目的；模具温度对残余应力的影响较小，模具温度越高残余应力越小；浇注温度对残余应力几乎没有影响。 关键词：拉伸试棒；数值模拟；正交试验；残余应力 中图分类号：TG249．3．39 文献标识码：A 文章编号：1001—4977(2010)08—0818—04 Residual Stress Analysis on As--Cast Tensile Specimen by Permanent Mold Casting Based on Numerical Simulation ZHANG Jin—shan，QIU Bin，JI Guo—qiang，WANG Xing，ZHAO Gao—zhan (College of Materials Science and Engineering，Taiyuan University of Technology。 Taiyuan 030024，Shanxi，China) Abstract：Factors that affect residuaI stress of tensile specimen such as pouring temperature．mold temperature and mold open time were analyzed by the methods of orthogonaI test and numericaI simulation。The results show that mold open time iS the main factor that influences the residual stress． The residuaI stress can be reduced by adjusting the mold open time．1mpact of mold temperature on the residuaI stress jS Iess than that of mold open time．and the residuaI stress decreases with increasing of mold temperature．ResiduaI stress iS liRle affected bv pouring temperature． Key words：tensile specimen；numericaI simulation；orthogonal test：residual stress 在使用如图l浇注系统铸造出的拉伸试棒测定材料 的力学性能时，拉伸试棒绝大部分从靠着横浇道一端 的根部断裂而没有从中间断裂。通过对原铸造工艺进 行数值模拟分析，发现此部位比中间存在的残余应力 要大得多。本文研究目的是找到影响铸造拉伸试棒残 余应力大小的关键工艺参数，以确定工艺改进方案， 消除或减少残余应力。 由于影响试验结果的因素众多，要全面考虑这些 图1 浇注系统三维模型 因素对实际问题的影响，