Термо-пластика при закалке

[Maxim_Maxim 0]

Добрый день, уважаемые Форумчане. Имеется слудующая загвоздочка. Данный вопрос уже поднимался.

Дано: Плоское тело (plane 55), с 800 град. охлаждается по всем линиям (sfl) средой с температурой T и соответсвующим коэффициентом теплоотдачи (l) до полного остывания (T).

Решаю задачу нестационарной теплопроводности:

nropt$time$autots,&deltim$OUTRES.

Все записал в файл. Далее переключаюсь на прочностной элемент plane 182 keyopt (Generalized plane strain). Задаю биленейную температуро-зависимую модель изотропного упрочнения материала -TB,biso. Для 800 град. и для температуры охлаждающей среды. Выставляю температуру отсутсвия деформаций 800 град. Считываю температуры. Закрепеление- слабые пружины. Замечательно! Решается нелинейная задача. C температурными напряжениями вопросов нет. Есть проблема с остаточными.

Подскажите пожалуйста, как алгоритмически разгрузиться по диаграммам (может со снятием нагрузок?) , чтобы получить остаточные напряжения на момент полного остывания плоского дела.

Спасибо!

[soklakov 1 475]

Maxim_Maxim, о каких остаточных идет речь? У Вас есть ненапряженное тело при 800. Оно остывает. Возникают температурные напряжения, некоторые превышают пластику - материал течет. Собственно все - задача закончилась.

Остаточными называют обычно напряжения, оставшиеся после снятия нагрузки, в результате пластического деформирования. В Вашем случае снятие нагрузки - это нагрев до 800.

[Maxim_Maxim 0]

Спасибо за участие, soklakov. Как я понимаю процесс закалки без учета фазовых превращений. Температура отсутсвия деформаций в задаче принимается 800 град. т.е. (начало отсчета) нагретое тело до этой температуры начинаем интенсивно охлаждать (поливать водичкой). Допустим на 40 сек. в какой-нибудь области имеем температуру 500 град. и температурные напряжения в 700 МПа. В то время как для этой температуры значение предела текучести составляет 500 МПа. Налицо пластическое деформирование. Далее процесс охлаждения по времени продолжается до температуры водички. Поэтому, снятие нагрузки в данной задаче это температура охлаждающей среды, допустим 40 град, а не температура отсутсвия деформаций т.е. 800 град (Я возможно не праильно Вас понял или Вы меня).

Спасибо!

Изменено 15 мая 2012 пользователем Maxim_Maxim

[soklakov 1 475]

Как я понимаю процесс закалки без учета фазовых превращений.

Суть закалки именно в фазовом превращении. Довольно странно так ставить задачу, но воля Ваша.

Так вот снятие нагрузки это температура охлаждающей среды, допустим 40 град.

Снятие нагрузки - это возвращение нагрузки в исходное состояние - 800 град.

[Maxim_Maxim 0]

А каким образом реализовать нагрев (разгрузку)?Нагревом тела с имеющейся температуры (после полного остывания), допустим за 1 с на 1 град до 800 град Т.е. использовать граничные условия, которые меняются во времени.

В таком случае, если я правильно Вас понял, хочется задать еще несколько вопросов про последовательность.

1. Тут же решаю тепловую задачу, но уже с нагревом.

2. Далее перехожу на прочностную линейную. Температура отсутсвия деформаций- тепмература охлаждающе среды

(А какой модуль упругости брать стали при 800 град?)

3. Собственно после всех манипуляций вывожу пластику.

Итого полный цикл по задаче?!:

Нестационарная теплопроводность (охлаждение)- прочностная задача с учетом пластики-Нестационарная теплопроводность (нагрев)-

линейная прочностная задача= пластические деформации

Спасибо!

Изменено 15 мая 2012 пользователем Maxim_Maxim

[soklakov 1 475]

Maxim_Maxim , для начала предлагаю определиться, чего Вы хотите: что выяснить, какое решение принять. Опять же - что за остаточные напряжения Вы ищете? Напряжения в материале после закалки тоже называют остаточными, хотя они другой природы. Вы их хотите посчитать? И предполагаете, что фазовым превращением можно пренебречь? Маловероятно, что это может быть справедливо. Но допустим. Тогда Вы все сделали. Нужно просто быстро охладить и посмотреть картину напряжений.

[Maxim_Maxim 0]

В данном примере изменением формы кристаллической решетки структуры зерен (фазовых превращений по термокинетической диаграмме охлаждения принебрегаю). Вопрос о физичности такого подхода просто пока не рассматривается.

Буду пробовать на недельке - обязательно отпишусь!

Весьма благодарен за оперативность и интерес!

Изменено 15 мая 2012 пользователем Maxim_Maxim

[soklakov 1 475]

Закалка - это не просто ОЦК в ГЦК перестроить. Это углерод, неуспевший вытесниться на границы зерен и сформировавший мартенсит. С другой стороны, эти фазовые превращения изменяют всего лишь твердость и прочность материала. Вас, возможно, интересует подбор и проверка режима закаливания с целью не расколоть деталь? Тогда действительно, фазовые превращения можно в определенной степени игнорировать. У Вас, кажется, две диаграммы - в аустените и после закалки? То есть предел текучести линейно нарастает? Ну очень модельно. Но симпатично.

[Maxim_Maxim 0]

Вы совершенно правы! У меня есть еще один тривиальный вопрос. Но я Вам его хочу задать после того, как получу конкретные результаты после сегодняшнего общения.

[Irina_Alifanova 0]

В 15.05.2012 в 13:36, Maxim_Maxim сказал:

Добрый день, уважаемые Форумчане. Имеется слудующая загвоздочка. Данный вопрос уже поднимался.

Дано: Плоское тело (plane 55), с 800 град. охлаждается по всем линиям (sfl) средой с температурой T и соответсвующим коэффициентом теплоотдачи (l) до полного остывания (T).

Решаю задачу нестационарной теплопроводности:

nropt$time$autots,&deltim$OUTRES.

Все записал в файл. Далее переключаюсь на прочностной элемент plane 182 keyopt (Generalized plane strain). Задаю биленейную температуро-зависимую модель изотропного упрочнения материала -TB,biso. Для 800 град. и для температуры охлаждающей среды. Выставляю температуру отсутсвия деформаций 800 град. Считываю температуры. Закрепеление- слабые пружины. Замечательно! Решается нелинейная задача. C температурными напряжениями вопросов нет. Есть проблема с остаточными.

Подскажите пожалуйста, как алгоритмически разгрузиться по диаграммам (может со снятием нагрузок?) , чтобы получить остаточные напряжения на момент полного остывания плоского дела.

Спасибо!

Здравствуйте! Вам удалось найти решение задачи? Я сейчас решаю подобную проблему, только в Comsol.

[AlexKaz 1 822]

Похожая тема http://cccp3d.ru/topic/84446-давление-переменное-по-величине-и-приложению/