de 3d熱處理參考模板

1、熱處理模塊實驗1. 生成一個新問題2. 初始設置3. 導入幾何模型4. 網(wǎng)格劃分5. 定義材料6. 工件設置7. 介質(zhì)定義8. 定義時間立程9. 仿真設置10. 進行仿真11. 后處理問題摘要：在處理復雜的熱傳遞問題時，熱處理模塊是一個非常方便的工具。這個實驗將展示的是這個模塊如何對一個剛構(gòu)建進行滲碳，淬火，回火處理。這個實驗同時能夠幫助用戶理解deform-hts在計算相變方面的能力。1. 生成新的問題開始一個名為“GearHT”的新的熱處理問題。你也可以單擊“New problem”按鈕，選擇“Heat treatment”?；蛘?，你也可以右擊導航樹來創(chuàng)建一個空的目錄，在主界面的右側(cè)單擊“

2、HT”。2. 初始設置在“初始設置”對話框里，設置單位為國際單位。勾選“變形”，“擴散”和“相變”。點擊下一步。2 / 123. 導入模型在“模型”頁面里，選擇“導入幾何，key，或DB文件”，單擊下一步。進入目錄，載入模型文件。4. 劃分網(wǎng)格在“劃分網(wǎng)格”頁面里，選擇8000個非結(jié)構(gòu)的網(wǎng)格劃分。用結(jié)構(gòu)面層的第一層，將“Thinkness mode”設置成“ratio to object overall dimension”，層厚設置成0.005。（結(jié)構(gòu)面網(wǎng)格劃分可以幫助我們利用更少的計算時間來獲得更好的關于熱學和散射的結(jié)果。）單擊下一步。5. 定義材料在“材料”頁面里，選擇“Import f

3、orm .DB and .KEY”點擊下一步。從目錄里導入材料“Demo_Temper_Steel.KEY”。你可以單擊“Advance”按鈕來觀察，編輯材料和轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。注意這是一種由八種成分（相）組成的混合材料，包括奧氏體（A），珠光體+貝氏體（PB），馬氏體（B），鐵素體（F），低碳馬氏體（LM），回火貝氏體（TB），回火鐵素體+滲碳體（TFC）。相間的轉(zhuǎn)換歷程包括A_>F,A_>TB,A_>M,PB_>A,M_>LM,M_>A,LM_>TFC和TFC_>A。在這些轉(zhuǎn)換里，A_>F,A_>TB,M_>LM和LM_>TF

4、C是通過TTT曲線進行散射約束的。A_>M應用馬氏體轉(zhuǎn)換模型，PB_>A,M_>A,TB_>A和TFC_>A用簡單的散射模型。另外，A_>F有一個取決于碳含量的平衡體積分數(shù)。6. 工件設置在“工件設置”頁面，"Temperature"選擇"Uniform"并設成20度。"Atom"選項里選擇"Uniform"并設成0.2。對于"Phase volume fraction"，選擇"Uniform"，將"Pearlite + Bani

5、te"設成1.0，其余設成0。7. 介質(zhì)定義在“Medium details”頁面里，你將定義不同的媒介和熱傳導區(qū)域二者之間的聯(lián)系。1） 將第一媒介重新命名為“Heating Furnace”，設置“default”熱傳導系數(shù)（HTC）設成常數(shù)0.12） 加入媒介“Carb. Furnace”（Carb. for Carburization）。設置“default”熱傳導系數(shù)（HTC）為常數(shù)0.05。對于“Carb. Furnace”，把“Diffusion Surface Reaction Rate”設成0.0001。3） 加入媒介“Oil”。勾選“Radiation”。將“def

6、ault”的HTC設為5.5。為媒介“Oil”增加一個熱傳導區(qū)（Zone #1）。單擊工件的邊界，對于如下圖所示就是單擊工件的底部區(qū)域。注意，你需要用到左下方的窗口來調(diào)整選取模式。對于Zone #1，如下表定義溫度方程的熱傳導系數(shù)：4） 再增加一個媒介“Air”。熱傳導系數(shù)為0.02。8. 定義時間歷程在“Schedule”頁面里，如下輸入五個時間段。1） 半個小時（1800s）預熱至550度2） 在850度的條件下進行兩個小時（7200s）的滲碳處理。指定“Atom”接觸為0.83） 100度的油淬火20分鐘（1200s）4） 280度回火30分鐘（1800s）5） 空氣中冷卻一小時（360

7、0s）9. 仿真控制在“Step Definition”里，將"Temp. change per step"調(diào)整到2。默認其他選項。接下來，需要像下圖一樣指定兩個對稱面。（注意這個幾何模型畫的是齒輪的半個齒）。用戶需要在選取物體相應表面之前指定"symmetric planes"。另外，由于要模擬出彈塑性變形，需要定義固定節(jié)點的邊界條件。為了加載邊界條件，選擇一個邊界條件選項然后施加到適當?shù)墓?jié)點上。對于這樣模型來說，對稱面提供了X,Y方向的約束和轉(zhuǎn)動約束，我們只需要再約束Z方向即可。下圖里我們約束了底部的一個節(jié)點。接下來，單擊“Finish“按鈕生成關鍵字（.KEY）文件，數(shù)據(jù)（.DB）文件和并聯(lián)操作控制（.MET）文件。10. 開始仿真退出熱處理模塊，單擊主窗口里的"Run"。11. 后處理計算結(jié)束后，利用后處理來觀察計算結(jié)果。溫度歷程如下如所示：在后處理中，我們要觀察以下結(jié)果：1. 檢查工件在用油淬火之后的狀態(tài)。狀態(tài)變量的結(jié)果可能根據(jù)含碳量，馬氏體體積分數(shù)（M），鐵素體（F），珠光體+貝氏體（PB）和殘余應力的不同而不同。值得注意的是，齒面附近的M值高達0.77，最大等效應力是479KSI。（真實情況下如此高的應力可能導致斷裂）2. 回火后同樣要查