Компьютерное моделирование процесса горячего изостатического прессования пористых заготовок

Аннотация

Известные математические модели процесса ГИП пористых заготовок основаны на решении приближенных дифференциальных уравнений равновесия квазисплошной среды. Использован континуальный подход построения компьютерной модели процесса горячего изостатического прессования (ГИП) порошковых заготовок. Представлена математическая модель процесса ГИП, основанная на решении дифференциальных уравнений движения квазисплошной уплотняемой среды, обладающей необратимой объемной и сдвиговой деформацией. В качестве реологических использованы уравнения вязко-пластического течения изотропного упрочняющегося материала. Кроме уравнений движения и реологического уравнения при моделировании используются уравнение неразрывности деформации и уравнение теплопроводности. Численная реализация разработанной модели выполнена методом конечных элементов на примере ГИП цилиндрической заготовки из порошка быстрорежущей стали, полученной холодным прессованием в гидростате. Численный расчет по проблеме упрочнения цилиндрической заготовки из быстрорежущей стали, заключенной в оболочку из мягкой стали, выполнен по методу Лагранжа с помощью разностной схемы сквозного счета типа Уилкинса. Компьютерное моделирование позволяет контролировать процесс упрочнения и изменение формы пористого тела в течение процесса ГИП.