RIYUEHEAVYINDUSTRYCo.,LTD.风电铸件的应力分析2019。会议议程Meeting风电铸件的应力分析Agenda01、铸造残余应力的产生02、对铸造残余应力认识现状03、铸造残余应力的主要测试手段04、轮毂铸件铸造残余应力模拟分析实例05、铸造残余应力的消减06、小结2019年11月7日时间主讲人xx：xx-xx：xx李凌羽PPT主要内容会议议程Meeting风电铸件的应力分析Agenda01、铸造残余应力的产生02、对铸造残余应力认识现状03、铸造残余应力的主要测试手段04、轮毂铸件铸造残余应力模拟分析实例05、铸造残余应力的消减06、小结2019年11月7日时间主讲人xx：xx-xx：xx李凌羽PPT主要内容一、铸造残余应力的产生图片来自迈格码公司公开资料一、铸造残余应力的产生1、机械设备实际的应力零件的应力=使用应力+铸造残余应力2、铸造残余应力的产生原因铸件在凝固和冷却过程中，所受的应力为热应力、相变应力和机械阻碍应力的代数和。此应力值大于金属在该温度下的强度，铸件就会产生裂纹。机械阻碍应力一般在铸件落砂后即消失，是临时应力。残留应力往往是热应力和相变应力。一、铸造残余应力的产生3、残留应力与下列因素有关：1）金属性质方面(1)金属的弹性模量越大，铸件中的残余应力就越大。例如，铸钢、白口铁和球铁的残余应力比灰口铸铁的大，原因之一是与金属的弹性模量有关。(2)铸件的残余应力与合金的自由线收缩系数成正比当其它条件相同时，奥氏体不锈钢由于α值大，其残余应力比铁素体不锈钢的要大50%。(3)合金的导热系数直接影响铸件厚薄两部分的温差值。合金钢比碳钢具有较低的导热性能，因此在其它条件相同时，合金钢具有较大的残余应力。相变对残余应力的影响表现在以下两个方面（相变应力）：a)相变引起比容（单位质量的物质所占有的容积称为比容）的变化，b)相变热效应改变铸件各部分的温度分布。一、铸造残余应力的产生2）铸型性质方面（机械应力）铸型蓄热系数越大，铸件的冷却速度越大，铸件内外的温差就越大，产生的应力则越大。金属型比砂型容易在铸件中引起更大的残余应力。铸件在固态收缩时，因受到铸型.型芯.浇冒口等的阻碍作用而产生的应力叫收缩应力。由于各部分由塑性到弹性状态转变有先有后，型芯等对收缩的阻力将在铸件内造成不均匀的的塑性变形，产生残余应力。3）浇注条件提高浇注温度，相当于提高铸型的温度，延缓了铸件的冷却速度，使铸件各部分温度趋于均匀，因而可以减小残余应力。4）铸件结构（热应力）铸件壁厚差越大，冷却时厚薄壁温差就越大，引起的热应力则越大。5）热处理方面、机加工方面热处理装炉方式、热处理的升温和降温方式等。机加工造成应力的重新分布，特别是在孔的位置易产生应力集中。会议议程Meeting风电铸件的应力分析Agenda01、铸造残余应力的产生02、对铸造残余应力认识现状03、铸造残余应力的主要测试手段04、轮毂铸件铸造残余应力模拟分析实例05、铸造残余应力的消减06、小结2019年11月7日时间主讲人xx：xx-xx：xx李凌羽PPT主要内容二、对铸造残余应力认识现状一.铸造过程中的应力释放（铸造厂关心）1.热裂纹2.冷裂纹3.变形二.热处理和机加工时的应力释放（加工厂关心）1.产生裂纹（加热和冷却过程中造成应力增大）2.残余应力重新分布-产生加工变形。（尺寸精度丢失）三.设备使用过程中的应力释放（铸造厂不了解、主机厂关心）设备使用过程中低周或高周疲劳，铸件使用应力和铸造残余应力叠加，造成铸件失效。+=二、对铸造残余应力认识现状1.主机厂：铸件设计过程中ANSYS、ABQSUS的有限元软件，对铸件局部的高残余应力无法预知，并未设置使用应力与铸造残余应力的叠加。2.铸造厂：多数并未进行铸造残余应力的分析；而且计算需要模拟软件有应力模块，网格精度要求超过充型和凝固计算，计算时间较长。并且计算出的残余应力对于大件单单靠工艺调整几乎没有什么办法。3.残余应力的测试多为破坏式测试方法，并且仅限于表面或近表面残余应力测试。检测设备需要较大投入。工件在使用过程中产生85-118Mpa拉应力，往返运动工件铸造残余应力100MPa疲劳断裂会议议程Meeting风电铸件的应力分析Agenda01、铸造残余应力的产生02、对铸造残余应力认识现状03、铸造残...
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