直线导轨渐进感应淬火过程多物理场耦合分析

肖慈超; 贺连芳; 李辉平

doi:10.16452/j.cnki.sdkjzk.2021.06.004

山东科技大学学报（自然科学版） ›› 2021, Vol. 40 ›› Issue (06) : 28 -36. DOI: 10.16452/j.cnki.sdkjzk.2021.06.004

直线导轨渐进感应淬火过程多物理场耦合分析

肖慈超, 贺连芳, 李辉平

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摘要

基于ANSYS软件构建了直线导轨渐进感应淬火过程的三维有限元模型,并对感应淬火过程进行了"电-磁-热-机"及相变过程的多物理场耦合分析。通过自主开发的用户子程序,基于非等温JMA方程计算导轨表面在感应加热过程中生成的奥氏体体积分数;基于K-M模型计算冷却过程中生成的马氏体体积分数;基于相变初应变模型计算感应淬火过程中由相变引起的初应变和相变塑性。根据数值模拟结果,得到了优化设计的导轨感应淬火工艺参数,并将数值模拟结果与实验结果进行对比,结果表明:组织场数值模拟的结果与实验结果吻合较好,优化后的感应淬火工艺参数具有较高的可行性。研究结果可为直线导轨感应淬火工艺参数的设计提供一定的理论依据和较好的技术指导。