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高频电液激振冷挤压数值模拟及其减载实验研究
摘要：
本研究利用有限元数值模拟方法，对高频电液激振冷挤压过程中的应力场分布、加工变形及成形质量进行了研究，同时，在减载实验中对模拟结果进行了验证。结果表明：高频电液激振冷挤压技术可以有效地改善材料组织性能，提高压缩强度和塑性变形能力，同时有效地减少材料变形应力。该技术将为高品质特殊材料的制备提供一种新的工艺方法。
关键词：高频电液激振冷挤压，有限元数值模拟，应力场分布，加工变形，成形质量
Abstract:
Inthisstudy,thefiniteelementnumericalsimulationmethodwasusedtostudythestressfielddistribution,processingdeformation,andformingqualityofhigh-frequencyelectro-hydraulicvibrationcoldextrusionprocess.Thesimulationresultswereverifiedinaloadreductionexperiment.Theresultsshowthathigh-frequencyelectro-hydraulicvibrationcoldextrusiontechnologycaneffectivelyimprovethematerialstructureproperties,increasethecompressivestrengthandplasticdeformationcapacity,andeffectivelyreducethematerialdeformationstress.Thistechnologywillprovideanewprocessforthepreparationofhigh-qualityspecialmaterials.
Keywords:high-frequencyelectro-hydraulicvibrationcoldextrusion,finiteelementnumericalsimulation,stressfielddistribution,processingdeformation,formingquality
1.引言
高频电液激振冷挤压是一种新型的工艺方法，应用于特殊材料的成形加工中，具有成本低、效益高、环保等优点。本研究旨在通过有限元数值模拟和减载实验，研究高频电液激振冷挤压过程中的应力场分布、加工变形及成形质量，并探讨其成形机理。
2.模拟方法
本研究采用AnsysWorkbench软件对高频电液激振冷挤压过程进行了数值模拟。建立了三维实体有限元模型，并设置了其边界条件、约束条件和工艺参数。在模拟中考虑了材料塑性流动、材料损伤和分离、接触变形等因素。以压力、应变、切应力等为监测指标，在模拟过程中对材料的流程进行了监听。
3.模拟结果分析
通过有限元数值模拟，得到了高频电液激振冷挤压过程中的应力场分布、材料变形及成形质量。结果表明，高频电液激振冷挤压技术可以有效地改善材料组织性能，提高压缩强度和塑性变形能力，同时有效地减少材料变形应力。在成形质量方面，通过模拟得到的成形件尺寸误差小，边缘效应小，成形质量好。
4.减载实验验证
在模拟结果基础上，进行了减载实验，对比分析了模拟结果与实验结果之间的差异。结果显示，模拟结果与实验结果基本一致，证明了模拟方法对高频电液激振冷挤压的研究具有一定的参考价值。
5.结论
本研究通过数值模拟和实验验证，证明了高频电液激振冷挤压技术可以有效地改善材料组织性能，提高塑性变形能力和压缩强度，同时有效地减少材料变形应力。通过本技术，可以获得高品质的特殊材料，并为特种材料的制备提供了一种新的工艺方法。