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simufact感應(yīng)淬火模擬 已有13人參與
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之前總是有人問到感應(yīng)加熱怎么模擬，恰好這段時(shí)間對感應(yīng)淬火做了幾個(gè)模擬的案例，發(fā)上來大家參考一下。 感應(yīng)加熱主要是通過電磁場來對工件進(jìn)行快速加熱的一種方法，對于其模擬來說，有幾種方法，一種是做電磁場與溫度場的耦合，常見的有通過其多物理場耦合軟件來做的，但是這種方法有些不妥，因?yàn)閷?shí)際中感應(yīng)加熱往往都是在感應(yīng)淬火，同時(shí)有加熱和冷卻兩個(gè)過程同時(shí)進(jìn)行，而且一般我們需要知道感應(yīng)淬火之后工件的變形趨勢以及應(yīng)力分布，最好還能有其中的組織場分布，如果把模型做成電磁場、溫度場、應(yīng)力場及組織模擬的話，模型的復(fù)雜程度會(huì)很大，計(jì)算所需時(shí)間也比較久。 所以，如果我們需要知道輸入的電流、電壓、頻率對感應(yīng)加熱的影響，我們可以做一個(gè)電磁場與溫度場的耦合計(jì)算。而從實(shí)際考慮，一般我們知道感應(yīng)淬火層的深度，而simufact軟件中恰好提供了一個(gè)near contact的設(shè)置，我們可不可以將感應(yīng)加熱簡化為接觸換熱呢？這樣不需要考慮電磁場，模型就能簡化了，這樣我們就能在simufact軟件中實(shí)現(xiàn)溫度場、應(yīng)力場及相變的仿真了。 選擇的是simufact軟件自帶的22MnCr5材料，是一個(gè)復(fù)合相的材料，從jmatpro中導(dǎo)入過來的，所以材料中不同相的屬性是單獨(dú)的曲線數(shù)據(jù)，且有cct和ttt數(shù)據(jù)，進(jìn)行相變仿真再好不過了。 有了這么強(qiáng)大的材料模型，下面來看我們算出來的結(jié)果。下面的那個(gè)是感應(yīng)裝置，上面的圓為冷卻裝置。底部為推動(dòng)工件前進(jìn)的操作機(jī)。采用simufact接觸表里面的near contact來設(shè)置感應(yīng)加熱深度。這里的距離是以加熱裝置內(nèi)表面為基準(zhǔn)。 我們假設(shè)材料初始相成份組成為90%鐵素體及10%珠光體。 在軟件中加大接觸換熱系數(shù)，達(dá)到快速加熱工件，冷卻構(gòu)件的接觸換熱系數(shù)也增大，同樣的道理。 下面放上結(jié)果動(dòng)畫，下圖為溫度。為了快速得到計(jì)算結(jié)果，網(wǎng)格劃分的比較粗。一共1000多個(gè)六面體單元。呵呵，所以，這個(gè)案例幾分鐘就計(jì)算完了。網(wǎng)格劃分得細(xì)一些，云圖的結(jié)果就好看很多。 應(yīng)力 奧氏體 馬氏體含量百分比。 鐵素體 珠光體 對工件中個(gè)點(diǎn)溫度的跟蹤數(shù)據(jù) 附模型文件，請用11.0及以上版本打開。[ Last edited by 風(fēng)玉竹 on 2012-12-17 at 17:20 ] |
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