[发明专利]一种基于合金端淬有限点温度曲线的相变潜热计算方法

权利要求书

1.一种基于合金端淬有限点温度曲线的相变潜热计算方法；其特征在于；包括下述步骤：

步骤一 获取端淬工件外侧N条冷却曲线

沿轴向在被测工件上布置N支热电偶，并记录下N个热电偶在被测工件上的位置；在端淬实验平台上对被测工件进行端淬实验，获取端淬实验N支热电偶所收集到的数据并依据所获取的数据得到N条冷却曲线；所述N为大于等于3的整数；

步骤二 基于傅里叶分析方法，计算合金固态相变潜热量

1)确定工件初始状态下的比热容c_pb、c_pe；热扩散率α_b、α_e以及热导率λ；将获得的冷却曲线突起部分的开始和结束时间作为相变开始的时间t_b和结束的时间t_e；其中比热容c_pb、c_pe的单位均为J/kg·℃；热扩散率α_b、α_e的单位为m²/s；热导率λ的单位为w/kg·K；

2)对工件中间位置任意处的冷却曲线求一阶导数，获得冷却速率与温度的对应关系；结合相邻另外两处位置所测的冷却曲线，计算中间位置处的拉普拉斯算子

3)将初始相含量(f)设为0；

4)基于传热学中的导热定律根据傅里叶分析法，开始迭代计算工件在每一时间步下的潜热量L，以及相变材料的转变量(f)，同时计算初该时间步下的热扩散率α和比热容c_p，α＝α_b(1-f)+α_ef，c_p＝c_pb(1-f)+c_pef；其中q的单位为J/kg·s；L的单位为J/kg；

5)重复步骤4)，进行迭代计算，直到迭代潜热量(L)前后两步的差值小于等于0.0001，计算停止；

6)输出最终的潜热量。

2.根据权利要求1所述的一种基于合金端淬有限点温度曲线的相变潜热计算方法；其特征在于：所述N等于3。

3.根据权利要求2所述的一种基于合金端淬有限点温度曲线的相变潜热计算方法；其特征在于：所述N等于3时，用三点中心差分方法进行离散化处理的方式计算中间位置处的拉普拉斯算子

4.根据权利要求1所述的一种基于合金端淬有限点温度曲线的相变潜热计算方法；其特征在于：任意两根热电偶的间距为5-10mm。

5.根据权利要求1所述的一种基于合金端淬有限点温度曲线的相变潜热计算方法；其特征在于：所述热电偶位于同一直线上。

6.根据权利要求1所述的一种基于合金端淬有限点温度曲线的相变潜热计算方法；其特征在于：所述被测工件为圆柱件。

7.根据权利要求1所述的一种基于合金端淬有限点温度曲线的相变潜热计算方法；其特征在于：沿被测工件的轴向，根据热电偶到淬火端的距离，将热电偶依次命名为1号热电偶、2号热电偶、3号热电偶、……N号热电偶；其中1号热电偶到淬火端小于其他热电偶到淬火端的距离；所述1号热电偶到淬火端的距离为75mm。