新崔巖端淬實(shí)驗(yàn)的數(shù)值模擬_第1頁
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朽木易折，金石可鏤。千里之行，始于足下。第頁/共頁端淬實(shí)驗(yàn)的數(shù)值模擬1、模型的建立端淬實(shí)驗(yàn)是將標(biāo)準(zhǔn)尺寸的端淬試樣(Φ25mm×100mm)奧氏體化后，在專用設(shè)備上對(duì)其一端面噴水冷卻，后沿軸線方向的測(cè)出硬度-距水冷端距離的關(guān)系曲線的實(shí)驗(yàn)主意，是測(cè)定鋼的淬透性的主意之一。因?yàn)槟Ｐ洼S向?qū)ΨQ，計(jì)算時(shí)可以采用二維模型如圖。此次模擬實(shí)驗(yàn)的模型為標(biāo)準(zhǔn)尺寸（Φ25mm×100mm）的金屬試樣。先將式樣加熱到860℃并保溫，使式樣徹低奧氏體化，然后將式樣取出，放在端淬實(shí)驗(yàn)機(jī)上，在式樣下端噴20℃的水120s。模型中采取如下假設(shè)：材料的熱物性參數(shù)不隨溫度變化忽略相變潛熱對(duì)溫度場(chǎng)的影響不考慮軸向傳熱材料為各向同性材料考慮材料與空氣的對(duì)流換熱，采取第三類邊界條件網(wǎng)格劃分取式樣延一個(gè)直徑的剖面的右半部分建立如上右圖的直角坐標(biāo)系，將or方向分成125份，oz方向分成1000份。[即從（i，k)=（1,1）到（i，k）=（N1，N2）=（126,1001）]。3.熱傳導(dǎo)方程材料內(nèi)部的熱傳導(dǎo)方程是，式中為密度，為比熱，為傳導(dǎo)熱，T為溫度，t為時(shí)光。4.邊界條件下邊：左邊：0其他邊：式中，T是工件表面溫度，Ta是環(huán)境溫度（水溫與環(huán)境溫度相圖）。n是其他表面的法線方向。是式樣與冷卻水的對(duì)流換熱系數(shù)，是式樣與空氣的換熱系數(shù)。材料的熱物性參數(shù)，比熱，熱傳導(dǎo)系數(shù)和密度均不隨溫度的變化而變化。初始條件端淬開始時(shí)，式樣溫度為860℃且溫度勻稱，徹低奧氏體化。冷卻水溫度與環(huán)境溫度一直為20℃。有限差分方程r方向的節(jié)點(diǎn)數(shù)為31，Z方向的節(jié)點(diǎn)數(shù)為201，r方向的步長為，Z方向的步長為。內(nèi)部節(jié)點(diǎn)的差分方程為令，，則內(nèi)部節(jié)點(diǎn)的差分方程變?yōu)榱顒t：四個(gè)邊上的節(jié)點(diǎn)的差分方程：

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