冲击载荷作用下的锻锤热力耦合分析

• 作者: 宋四化 容芷君 但斌斌 任中立 余念 刘宗锴
• 来源期刊: 武汉科技大学学报（自然科学版）
• 关键词: 锻锤 径向锻造 冲击载荷 瞬态温度场 热力耦合分析 疲劳裂纹
• 年，卷（期）: 2021,（4）
• 页码范围: 248-255
• 页数: 8页
• 分类号: TG315.3
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-3644.2021.04.002

摘要

以用于径向锻造且由基体、过渡层、耐磨层三部分构成的材料复合锻锤为研究对象,分析瞬态热流、循环冲击载荷和热载荷导致的锻锤裂纹失效问题.通过构建热力耦合模型确定锻锤的裂纹危险区域,探讨冲击载荷、温度场与变形的传递关系,进而得到锻锤分别在冲击载荷、温度场和热力耦合作用下的应力和变形分布特征.研究结果表明,锻锤温度场分布不均匀,热影响区主要位于耐磨层工作面,温度随工作面纵向深度的增加而降低;耐磨层的机械应力远大于热应力,是产生疲劳裂纹的主要原因;锻锤变形主要是机械应力和热应力共同作用的结果,最大变形区域位于耐磨层工作面靠近预变形区一侧.仿真分析结果与锻锤实际失效情形一致,可为锻锤的优化设计提供参考.