Este trabalho apresenta a importância e aplicação de técnicas de simulação digital na pesquisa e desenvolvimento de processos complexos de forjamento a quente em larga escala. Em primeiro lugar, são apresentados os fundamentos e as vantagens da tecnologia de simulação digital. Em seguida, é feita uma análise detalhada de suas aplicações específicas na pesquisa e desenvolvimento de processos complexos de forjamento a quente em grande escala, incluindo aspectos como design de processo, otimização e validação. Por fim, são apresentados os efeitos da aplicação da técnica de simulação digital através de exemplos e resumidas suas implicações e potencialidades para p&d no processo de forjamento a quente.
Com o rápido desenvolvimento da indústria transformadora, o processo de forjamento a quente complexo em grande escala é cada vez mais amplamente utilizado na indústria aeroespacial, energia e transporte. No entanto, os métodos tradicionais de p&d para o processo de forjamento a quente muitas vezes dependem da experiência e da tentativa e erro, apresentando desvantagens como longos períodos, alto custo e alto risco. Para resolver estes problemas, as técnicas de simulação digital vêm sendo progressivamente empregadas na p&d de processos de forjamento a quente, fornecendo meios eficientes para o projeto e otimização de processos.
A tecnologia de simulação digital é uma técnica de análise de simulação e previsão de sistemas reais através do estabelecimento de modelos matemáticos e simulações computacionais. Na pesquisa e desenvolvimento do processo de forjamento a quente, a tecnologia de simulação digital pode simular a deformação do material, o campo de temperatura, o campo de tensão e outros processos críticos e prever os resultados em termos de forma, desempenho e qualidade do produto. As técnicas de simulação digital apresentam vantagens em relação aos métodos de ensaio tradicionais, tais como baixo custo, curto período e repetibilidade.
Aplicação específica da tecnologia de simulação digital na pesquisa e desenvolvimento de processos complexos de forjamento a quente em grande escala
Projeto de processo: através da tecnologia de simulação digital, o fluxo de material, distribuição de temperatura, tensão e deformação durante o processo de forjamento a quente pode ser simulado em detalhes para fornecer suporte de dados precisos para o projeto de processo. Isso ajuda a reduzir o número de testes, melhorar a eficiência do projeto e reduzir os custos.
Otimização do processo: com base nos resultados da simulação digital, os parâmetros do processo de forjamento a quente podem ser otimizados, como temperatura, pressão e velocidade. Através de várias rodadas de simulação e otimização, você pode obter um esquema de processo mais ótimo, melhorar a qualidade do produto e a eficiência da produção.
Validação do processo: a tecnologia de simulação digital permite a validação da solução do processo antes da produção real, antecipando possíveis problemas e riscos. Isso ajuda a reduzir os riscos de produção, reduzir a taxa de rejeição e melhorar a economia.
A pesquisa e desenvolvimento de um processo de forjamento a quente de pás de um motor aeronáutico tem como objetivo simular e otimizar o processo de conformação de pás através da técnica de simulação digital. Os problemas de defeitos, como rachaduras superficiais e porosidade interna, foram resolvidos com sucesso ajustando os parâmetros do processo, melhorando a qualidade e o desempenho das lâminas. Ao mesmo tempo, a aplicação da tecnologia de simulação digital também encurta o ciclo de p & d, reduz o custo e traz benefícios econômicos significativos para as empresas.
Este trabalho analisa a aplicação de técnicas de simulação digital na p&d de processos complexos de forjamento a quente em larga escala, mostrando suas vantagens na melhoria da qualidade do produto e na redução de custos e riscos de p&d. Com o desenvolvimento contínuo da tecnologia computacional e dos métodos numéricos de cálculo, a tecnologia de simulação digital desempenhará um papel cada vez mais importante na investigação e desenvolvimento do processo de forjamento a quente. No futuro, o escopo de aplicação da tecnologia de simulação digital será ampliado para melhorar a precisão e a eficiência da simulação e fornecer um forte suporte para o desenvolvimento contínuo e inovação da indústria de forjamento a quente.
