wc-co硬质合金机械性能的数值模拟与实验研究

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1、分类号——UDC武蔗程歹大穿学位论文密级公珏学校代码!Q垒窆2题目竖二gQ堡厦金金狃越丝熊的塑鱼送型皇塞坠婴窥英文Numericalsimulationandexperimentsresearchon题目望曼里垒i坠i鱼垒!卫!Q巳曼丝i壁墨Q￡盟g：gQ璺曼堡曼望!皇鱼曼i竖坠i鱼曼研究生姓名旌篷这姓名指导教师黎明发申请学位级别论文提交日期硕士430070论文答辩日期学位授予单位武这堡王太堂学位授予日期答辩委员会主席通壶生评阅人堂；鱼呈2013年5月独创性声明本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地

2、方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得武汉理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：逸邀日期：型堡垒笪笪主塑学位论文使用授权书本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位

3、论文，并向社会公众提供信息服务。(保密的论文在解密后应遵守此规定)研究生(签名)：迄丛导师(签名)：髦丛签f期乏必弓武汉理工大学硕士学位论文摘要本文采用计算细观力学的方法建立二维多颗粒随机模型，通过连续两次生成随机模型来计算硬质合金平均残余热应力，对随机模型计算平均残余应力的可靠性进行了验证，并与M撕文章中所给出的实验数据进行了对比分析：采用圆夹杂及椭圆夹杂两种模型模拟计算了YGl3、YGl6硬质合金的残余应力，并进行了比较分析；建立了SHPB实验的二维有限元模型系统，研究了应变率、Co夹杂颗粒体积百分含量(．氏)及Co夹杂颗粒尺寸对硬质合金动态力学性能的影响；通过SHP

4、B实验对数值模拟进行了验证。可得到如下结论：(1)连续两次随机生成的模型计算硬质合金平均残余应力结果相差仅为2．83％，远小于软件自身计算所带来的误差，随机模型计算残余应力是可靠的；数值计算的结果较实验的结果小16．94％，在误差允许的范围内可认为与实验是一致的。(2)对硬质合金(厶。=o．178、leo=0．23、fCo=0．28)采用椭圆夹杂(长轴为5肿，短轴为3In)和圆夹杂(d=4雄)两者数值模拟计算的结果误差小于5％，且Co夹杂的平均残余拉应力与^成反比，WC基体的平均残余压应力与允成正比。(3)应变率对硬质合金的应变有显著的影响、对流动应力影响较小。随应变率的

5、增大应变变化较大，流动应力变化相对较小；硬质合金的流动应力随夹杂Co颗粒的体积百分含量的增加而减小，且减小量小于5％；夹杂Co颗粒尺寸效应可以忽略；加载速度对硬质合金的应变率影响较大，而Co颗粒尺寸及体积含量对应变率几乎没有影响。(4)数值模拟的结果和实验的结果在误差允许的范围内是吻合的，验证了数值模拟计算硬质合金动态力学性能的合理性。关键词：硬质合金，计算细观力学，残余应力，流动应力，SHPB(SplitHopkinsonPressureBar)ABSTRACTInthispaper，thecomputationalmicromechanicsmethodwasused

6、toestablishatwo．dimensionalmulti—particlerandomlygeneratedmodel．Twoconsecutivegeneratedmulti-particlemodelWasusedtoverifythereliabilityofthecalculationofthemeanresidualstressofcementedcarbidesontherandommodel，andtheexperimentaldatagivenintheMari’Sarticlewerecompared．ByadoptingthemodelofCy

7、lindricalinclusionandEllipticalinclusiontosimulateandcaculatethemeanresidualstressofcementedcarbidesYGl3、YGl6andmakeanalysisandcomparisonofthem．Two．dimensionalfiniteelementmodelsystemoftheSHPBexperimentwasestablished，studytheeffectofstrainrate，Comixedparticlevolumef