熱處理殘餘應力之分析

Abstract

結構件熱處理後常有扭曲形變及殘餘應力存在，其將影響形狀之準確性與彎曲疲勞強 度。本文依據熱彈塑性力學模式建立一有限單元程式，進行元件於熱處理過程中之熱 應力分析。首先由增量應力一一增量應變關係導出有限單位平衡式，採用等向性一運 動性併聯硬化法則描述降伏面之移動及變形，其所須之參數可由單軸反覆應力實驗獲 得。另本文假設熱膨脹係數為溫度及冷卻速率之函數，藉此描述相變化效應；又有關 之物理量與材料機械性質均為溫度之函數。 本文並實際分析圓棒淬水後之殘餘應力與應變分佈，其結果將與已有之實驗結果比較 ；此外尚討論各材料機械性質、相變化效應及各種硬化法則對殘餘應力分佈的影響。