Аптуков В.Н.*1 , Романов П.В.1,
Скрябина Н.Е.1, Fruchart D.2
1 Пермский Государственный Национальный Исследовательский Университет, Пермь, 614990, Россия
2 Institut Néel, Le Centre National de la Recherche Scientifique, Grenoble, 38042, France
- Главная
- Разное
- Дизайн
- Бизнес и предпринимательство
- Аналитика
- Образование
- Развлечения
- Красота и здоровье
- Финансы
- Государство
- Путешествия
- Спорт
- Недвижимость
- Армия
- Графика
- Культурология
- Еда и кулинария
- Лингвистика
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Маркетинг
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Получение мелкодисперсных материалов на основе магния. Результаты численного моделирования и эксперимент презентация
Содержание
- 1. Получение мелкодисперсных материалов на основе магния. Результаты численного моделирования и эксперимент
- 2. Вектор развития энергетических ресурсов [A. Zuttel, International Hydrogen Showcase, April 2011]
- 3. Вектор развития энергетических ресурсов
- 4. Резервуар H2 (MgH2) Возобновляемые
- 5. Methods of severe plastic deformations: Forging (F),
- 6. Равноканальное угловое прессование – РКУП* * Фотографии
- 7. Граничные условия: Расчетная область представляет собой круговой
- 8. Представим функцию в виде степенного
- 9. Вариационная постановка задачи РКУП кривая 1- m
- 10. Механические свойства магниевых сплавов до и после операции РКУП
- 11. Микроструктура образцов Mg (a), сплавов AZ31
- 12. 1 – AZ31, исходный 2 – AZ31
- 13. Механические свойства магниевых сплавов до и после
- 14. Применение метода сеток при исследовании НДС образца
- 15. Т = 200 °С Т = 170
- 16. Распределение интенсивности деформаций по ширине образца для
- 17. Поле интенсивности деформаций на части боковой поверхности заготовки, Т = 200 °С
- 18. 3D моделирование операции РКУП. Пространственная конфигурация каналов
- 19. Режим А – без вращения образца вокруг
- 20. Режим А Режим Вс Распределения интенсивности деформаций. Третий цикл операции РКУП
- 21. Функция распределения интенсивности деформаций по объему образца
- 22. 2-й проход (Вс) - «круг»
- 23. Функция распределения интенсивности остаточных напряжений по объему
- 24. Влияние числа циклов деформации РКУП на размер
- 25. Оценка роста температуры заготовки в ходе операции
- 26. ЗАКЛЮЧЕНИЕ 1. Предложен способ оценки уровня накопленной
- 27. Часть исследований выполнена при финансовой поддержке Министерства
Вектор развития энергетических ресурсов [A. Zuttel, International Hydrogen Showcase, April 2011]
Слайд 1Получение мелкодисперсных материалов на основе магния. Результаты численного моделирования и эксперимент
Слайд 2Вектор развития энергетических ресурсов
[A. Zuttel, International Hydrogen Showcase, April 2011]
Слайд 4Резервуар H2 (MgH2)
Возобновляемые
источники
Электролизер
Топливный
элемент
Использование энергии:
Электросети или
автономный пользователь
Слайд 5Methods of severe plastic deformations: Forging (F), Cold Rolling (CR), Equal
Chanel Angular Pressing (ECAP)
Fast Forging
Samples after severe plastic deformation:
Fast Forging Cold Rolling ECAP
Cold Rolling)
Equal Chanel Angular Pressing
Слайд 6Равноканальное угловое прессование – РКУП*
* Фотографии предоставлены D. Fruchart: Institut Néel,
Le Centre National de la Recherche Scientifique, Grenoble, France
«Рабочее тело» аккумулятора водорода
Лабораторная установка РКУП
Слайд 7Граничные условия:
Расчетная область представляет собой круговой сектор ОАВ с радиусом R,
углом
. Используется модель жесткопластического тела.
. Используется модель жесткопластического тела.
Основное энергетическое соотношение для случая плоского деформирования, сформулированное в скоростях
– предел текучести;
– фактор трения;
– интенсивность скоростей деформаций сдвига.
Вариационная постановка задачи РКУП
Слайд 8Представим функцию
в виде степенного ряда
Выражения для скоростей деформаций
,
Вариационная постановка задачи РКУП
Слайд 9Вариационная постановка задачи РКУП
кривая 1- m =0; 2- m=0,2; 3- m=0,4;
4- m=0,6; 5- m=0,8; 6- m=0,95;
Слайд 11Микроструктура образцов
Mg (a), сплавов AZ31 (б) и ZK60 (в).
Распределение
элементов в сплаве ZK60 (г)
б
в
а
г
Слайд 121 – AZ31, исходный
2 – AZ31 после 1-го прохода, Т= 200оС
3
– AZ31 после 2-го прохода, Вс ,
Т= 200оС
Т= 200оС
Механические свойства магниевого сплава AZ31 до и после РКУП (испытания по схеме А)
Магниевый сплав AZ31 (96% Mg, 3% Al, 1% Zn, вес. %)
Слайд 13Механические свойства магниевых сплавов до и после операции РКУП: 1 проход,
Т=20 оС
(испытания по схеме А)
(испытания по схеме А)
Предел текучести повышается:
Mg – в 5,7 раз
AZ31 – в 2,7 раза
ZK60 – в 1,7 раза
Предел прочности повышается:
Mg – в 1,5 раза
AZ31 – на 15–40 %
ZK60 – на 20 %
Модуль упругости уменьшается в 2,5–2,9 раза
Единичная операция РКУП приводит к появлению анизотропии механических свойств. Предел прочности, измеренный по схеме В (перпендикулярно длинной оси заготовки) выше предела прочности измеренного по схеме А (вдоль длинной оси заготовки):
AZ31 – на 21 %
ZK60 – на 39 %
Слайд 14Применение метода сеток при исследовании НДС образца при операции РКУП. Исходный
образец
На рисунке – фрагмент поверхности образца.
Размер сетки 1,95х1,95 мм, глубина бороздки не более 0,1 мм
Материал: сплав AZ31(96% Mg, 3% Al, 1% Zn, вес. %)
Размер заготовки: 12х12х50 мм,
Условия РКУП: угол сопряжения каналов матрицы 105°, скорость похода образца – 3см/с
Слайд 15Т = 200 °С
Т = 170 °С
3
5
Применение метода сеток при исследовании
НДС образца при операции РКУП.
Деформированная сетка после прохода матрицы
Деформированная сетка после прохода матрицы
Слайд 16Распределение интенсивности деформаций
по ширине образца для выделенных рядов
1 – ряд 1
2
– ряд 5
3 – ряд 8
3 – ряд 8
1 – ряд 1
2 – ряд 3
3 – ряд 5
Т = 200 °С
Т = 170 °С
Слайд 19Режим А – без вращения образца вокруг длинной оси
Режим Вс –
поворот образца вокруг длинной оси на 90° при каждом проходе
Распределения интенсивности деформаций.
Второй цикл операции РКУП
Слайд 21Функция распределения интенсивности
деформаций по объему образца
1-й проход – «круг».
2-й проход:
«квадрат»
- угол поворота = 0°;
«ромб» - угол поворота = 90°;
«треугольник» - угол поворота = 180°.
«ромб» - угол поворота = 90°;
«треугольник» - угол поворота = 180°.
Повороты осуществляли относительно длинной оси заготовки
Слайд 222-й проход (Вс) - «круг»
3-й проход:
«квадрат» - угол поворота 0°;
«ромб»
- угол поворота 90°;
«треугольник» - угол поворота = 180°.
«треугольник» - угол поворота = 180°.
Повороты осуществляли относительно длинной оси заготовки
Слайд 23Функция распределения интенсивности
остаточных напряжений по объему образца
1-й проход: «ромб»
2-й проход: «квадрат»
- угол поворота = 180°;
«треугольник» - угол поворота = 90°;
3-й проход: «круг» - угол поворота = 90°
«треугольник» - угол поворота = 90°;
3-й проход: «круг» - угол поворота = 90°
Слайд 25Оценка роста температуры заготовки в ходе операции РКУП
В адиабатическом приближении
В терминах
приращений при условии постоянства
плотности и удельной теплоемкости
плотности и удельной теплоемкости
Температура рекристаллизации магниевых сплавов Тr = 183–257 °С. DT = 43–48 °С
Для осуществления режима холодной деформации необходимо учитывать выделяемое тепло
Слайд 26ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. Предложен способ оценки уровня накопленной в процессе РКУП деформации.
2. Показано,
что с увеличением количества циклов РКУП происходит накопление остаточной деформации в образце (с постепенным затуханием), распределенной в нем весьма неравномерно.
3. Обоснована рациональная, с точки зрения эффективного поглощения водорода, схема реализации РКУП.
3. Обоснована рациональная, с точки зрения эффективного поглощения водорода, схема реализации РКУП.
Слайд 27Часть исследований выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки Пермского
края (грант № С-26/211)
Благодарю
за внимание!
