燃气轮机叶片多工步锻造过程的三维有限元模拟.rar
燃气轮机叶片多工步锻造过程的三维有限元模拟,附件c：译文cheng lva, liwen zhanga, ,zhengjun mua ,qingan taiandb ,quying zheng b a大连理工大学材料科学与工程学院，大连116024，中华人民共和国b沈阳黎明航天发动机公司，沈阳110043，中华人民共和国...
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附件C：译文
燃气轮机叶片多工步锻造过程的三维有限元模拟
Cheng Lva, Liwen Zhanga, ,Zhengjun Mua ,Qingan Taiandb ,Quying Zheng b
a大连理工大学材料科学与工程学院，大连116024，中华人民共和国
b沈阳黎明航天发动机公司，沈阳110043，中华人民共和国
摘 要:
由于燃气轮机叶片的几何构型复杂，工件与模具表面的接触又是非稳态的，因此到目前为止，对叶片锻造过程的模拟仅局限为二维平面应变问题或简化的三维变形问题，在模拟过程中引入了一些简化和假设。本研究采用三维刚粘塑性有限元法对燃气轮机叶片锻造生产全过程，即从圆柱形棒料到复杂产品的过程进行数值模拟仿真。数值模拟成功地预测了载荷-时间图以及预成形和终成形阶段的变形图。同时，得到了温度场、应力应变场等不同场变量的分布。基于这些研究结果，对原有的锻造工艺方案给出了修正建议。相同参数下的实际锻造工艺试验与数值模拟结果吻合较好,从而验证了有限元模拟的可靠性。该研究可应用于其它类型的三维燃气轮机叶片的锻造过程。
关键词:燃气轮机叶片；多工步锻造；三维刚粘塑性有限元法。
1．引 言
叶片是重型燃汽轮机中的重要零部件,起着能量转换的关键作用,叶片的质量直接关系到重型燃机的工作效率和工作寿命。并且由于工作环境恶劣,这就对叶片的力学性能和尺寸精度提出了较高的要求,因而掌握叶片锻造变形规律,提高叶片锻造水平具有重要意义。叶片形状复杂,并且所用材料一般为难变形材料,因而其锻造工艺性差,流动规律难以掌握。随着计算机数值模拟的发展,可以在计算机上虚拟实现成形过程并反复演示优化,可以得到大量任一时刻的变形场量信息,进而掌握变形规律，优化成型工艺。
目前,对叶片锻造过程的计算机模拟大都简化为平面应变问题(Morita et al., 1991
燃气轮机叶片多工步锻造过程的三维有限元模拟
Cheng Lva, Liwen Zhanga, ,Zhengjun Mua ,Qingan Taiandb ,Quying Zheng b
a大连理工大学材料科学与工程学院，大连116024，中华人民共和国
b沈阳黎明航天发动机公司，沈阳110043，中华人民共和国
摘 要:
由于燃气轮机叶片的几何构型复杂，工件与模具表面的接触又是非稳态的，因此到目前为止，对叶片锻造过程的模拟仅局限为二维平面应变问题或简化的三维变形问题，在模拟过程中引入了一些简化和假设。本研究采用三维刚粘塑性有限元法对燃气轮机叶片锻造生产全过程，即从圆柱形棒料到复杂产品的过程进行数值模拟仿真。数值模拟成功地预测了载荷-时间图以及预成形和终成形阶段的变形图。同时，得到了温度场、应力应变场等不同场变量的分布。基于这些研究结果，对原有的锻造工艺方案给出了修正建议。相同参数下的实际锻造工艺试验与数值模拟结果吻合较好,从而验证了有限元模拟的可靠性。该研究可应用于其它类型的三维燃气轮机叶片的锻造过程。
关键词:燃气轮机叶片；多工步锻造；三维刚粘塑性有限元法。
1．引 言
叶片是重型燃汽轮机中的重要零部件,起着能量转换的关键作用,叶片的质量直接关系到重型燃机的工作效率和工作寿命。并且由于工作环境恶劣,这就对叶片的力学性能和尺寸精度提出了较高的要求,因而掌握叶片锻造变形规律,提高叶片锻造水平具有重要意义。叶片形状复杂,并且所用材料一般为难变形材料,因而其锻造工艺性差,流动规律难以掌握。随着计算机数值模拟的发展,可以在计算机上虚拟实现成形过程并反复演示优化,可以得到大量任一时刻的变形场量信息,进而掌握变形规律，优化成型工艺。
目前,对叶片锻造过程的计算机模拟大都简化为平面应变问题(Morita et al., 1991
