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燃氣輪機葉片多工步鍛造過程的三維有限元模擬


摘　要:
　　　由于燃氣輪機葉片的幾何構(gòu)型復(fù)雜，工件與模具表面的接觸又是非穩(wěn)態(tài)的，因此到目前為止，對葉片鍛造過程的模擬僅局限為二維平面應(yīng)變問題或簡化的三維變形問題，在模擬過程中引入了一些簡化和假設(shè)。本研究采用三維剛粘塑性有限元法對燃氣輪機葉片鍛造生產(chǎn)全過程，即從圓柱形棒料到復(fù)雜產(chǎn)品的過程進行數(shù)值模擬仿真。數(shù)值模擬成功地預(yù)測了載荷-時間圖以及預(yù)成形和終成形階段的變形圖。同時，得到了溫度場、應(yīng)力應(yīng)變場等不同場變量的分布?；谶@些研究結(jié)果，對原有的鍛造工藝方案給出了修正建議。相同參數(shù)下的實際鍛造工藝試驗與數(shù)值模擬結(jié)果吻合較好,從而驗證了有限元模擬的可靠性。該研究可應(yīng)用于其它類型的三維燃氣輪機葉片的鍛造過程。
　　　
關(guān)鍵詞:燃氣輪機葉片；多工步鍛造；三維剛粘塑性有限元法。