对2024合金粉末高速压缩的3DMPFEM模拟研究
Xianjie Yuan1, Yirui Zhang2, Yuanpan Chen3
1Coll Mech, North China Univ Water Resources & Elect Power, Zhengzhou, 450045, People's Republic of China. yuanxianjie01@163.com.
Scientific reports
|August 25, 2025
概括
使用多颗粒有限元法 (MPFEM) 模拟的2024合金粉的高速压缩 (HVC) 显著增加了绿色紧的相对密度. 更高的冲击能量和子质量是实现更密集的关键因素.
科学领域:
- 材料科学
- 机械工程
- 计算模型
背景情况:
- 粉末金利用高速压缩 (HVC) 来使金属粉末变密.
- 在2024年合金绿色紧材料中实现低孔径和高相对密度对于材料性能至关重要.
研究的目的:
- 模拟2024合金粉的3D高速度压缩.
- 研究每单位质量的冲击能量,子质量,压缩速度和摩擦系数对绿色紧物密度的影响.
主要方法:
- 使用多粒子有限元法 (MPFEM) 进行3D模拟.
- 模拟了64微米2024合金粉的压缩.
- 在HVC过程中分析了粒子移位,变形和孔隙填充.
主要成果:
- 每个质量单位的撞击能量从45.9 J/g增加到173.3 J/g,相对密度从0.72312增加到0.97193.
- 在恒定的撞击能量下,子质量对相对密度的影响大于压缩速度.
- 减少了摩擦系数,改善了力传递,减少了能源消耗.
结论:
- MPFEM有效地模拟了2024合金的HVC工艺.
- 优化撞击能量和子质量对于提高绿色紧密度至关重要.
- 尽量减少摩擦对高效的HVC和改善的密度有益.
