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薄壁壳体零件高压气淬过程的变形预测模拟及其淬火工艺优化
张小娟1, 王 婧2, 仝大明2, 周钟平1, 白 鹭1, 顾剑锋2, 朱立坚1
(1.上海新力动力设备研究所, 上海 200240;2.上海交通大学材料科学与工程学院
材料改性与数值模拟研究所, 上海 200240)
摘 要:针对航天结构件薄壁壳体的高压气淬过程,建立了包含流场、温度场、组织场和应力/应变场的多场流固耦合模型,充分考虑了气体流动对壳体变形的影响,实现了壳体高压气淬过程变形的预测. 结果表明:加入挡板、引入预变形和调整出口位置能分别减少壳体直线度变形 33.3％、44.4％和 25％,减少壳体圆度变形 47.5％、57.5％和 60％,为控制壳体变形提供了指导和实施方案. 实际壳体按照调整出口位置淬火后,直线度变形减小了 17％,圆度变形减少 了 22％,验证了计 算模型的可靠性,给出了切实可行的淬火方案.
关键词:多场流固耦合; 薄壁壳体 ; 高压气淬 ; 变形
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