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申请/专利权人：东北大学

摘要：本发明属于材料加工技术领域，具体涉及一种不锈钢预应力磨削表面残余应力及马氏体含量计算方法。本发明提出一种采用有限元软件的方法来计算预应力磨削后表面残余应力和马氏体含量，综合考虑了预应力磨削中的砂轮特性、加工工艺和不锈钢的材料特性，并且在预测计算残余应力时考虑了马氏体相变的影响。通过本发明所提供的方法可以实现对预应力磨削后不锈钢材料表面的残余应力以及表面层马氏体含量的预测，进而从表面残余应力、马氏体含量两个影响奥氏体不锈钢SCC的极为重要的方面来判断所使用的预应力磨削参数组合是否合理，从而省去了繁杂的实验过程，节省了资源。

主权项：1.一种不锈钢预应力磨削表面残余应力及马氏体含量计算方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：建立适用于不锈钢材料的磨削力、磨削热的数学模型，采用不同磨削参数计算磨削力、磨削热结果，将不同磨削参数对应的磨削力、磨削热的结果进行函数拟合；S2：建立预应力磨削后的表面马氏体体积分数的预测函数；S3：将预应力磨削过程简化为平面应力问题，在有限元软件中根据工件尺寸建立模型，输入工件和砂轮的材料参数，并划分网格；S4：设立S3中模型力和热的边界条件，根据要计算的预应力磨削过程的磨削参数，通过步骤S1中拟合的函数计算磨削力和磨削热，输入S3中建立的模型，并在模型中输入预应力；S5：根据S4中的输入，采用热力耦合分析步和步骤S2中的马氏体体积分数预测函数，以时间为步长，进行材料内部总应变和马氏体体积分数的有限元迭代计算：第n+1个时间步运算中，根据热力耦合分析步计算当前时间步的弹性应变和塑性应变，并调用当前的第n+1个时间步的热力耦合分析步输出结果，和第n个时间步运算中获得的马氏体体积分数计算结果，计算出当前的第n+1个时间步的马氏体体积分数和马氏体增速，根据当前时间步的马氏体体积分数、马氏体增速，和热力耦合分析步输出的当前时间步的温度增量，计算当前第n+1个时间步热膨胀应变和马氏体相变膨胀应变之和；当前时间步的弹性应变、塑性应变、热膨胀应变和马氏体相变膨胀应变相加，获得当前时间步长不锈钢材料内部总应变，代入下一时间步长的计算；如此进行有限元迭代计算至收敛，最后一个时间步长获得的材料内部总应变和马氏体体积分数为最终计算结果，根据材料内部总应变获得预应力磨削表面残余应力；所述马氏体体积分数的初始值设定为0。

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权利要求：

百度查询： 东北大学 不锈钢预应力磨削表面残余应力及马氏体含量计算方法