基于deform的數(shù)值模擬熱處理工程

1、熱處理儀器實(shí)驗(yàn)室問(wèn)題摘要熱處理向?qū)窃O(shè)置復(fù)雜多操作的便利工具熱處理問(wèn)題。本實(shí)驗(yàn)將演示如何使用此向?qū)?lái)準(zhǔn)備鋼部分滲碳淬火回火模擬。本實(shí)驗(yàn)室還可以幫助用戶了解DEFORM-HT變計(jì)算方案的能力。1 .開(kāi)始一個(gè)新的問(wèn)題開(kāi)始一個(gè)新的熱處理向?qū)?wèn)題與問(wèn)題ID “GearHT。你可以做所以點(diǎn)擊“新問(wèn) 題”按鈕，選擇“熱處理”。 或者，您可以右鍵單擊目錄樹(shù)以創(chuàng)建一個(gè)空目錄， 然后單擊“加熱”治療“在主窗口的右側(cè).'A * 口/DEFORM G加窗口2 .初始化在“初始化”對(duì)話框中，將“單位制”設(shè)置為SL打開(kāi)“變形”，“擴(kuò)散”和 “相變”。點(diǎn)擊下一步熱處理向?qū)гO(shè)置頁(yè)3 .導(dǎo)入幾何在“幾何”頁(yè)面中，選擇

2、“從幾何，KEYmE DB文件導(dǎo)入”，然后單擊 “下一個(gè)”。 轉(zhuǎn)至U目錄Labs / ,并加載幾何文件“ GearTooth.STL”。4 .生成網(wǎng)格在“網(wǎng)格生成”頁(yè)面中，對(duì)非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格使用 8000。使用1層結(jié)構(gòu)化表面層, 將“厚度模式”設(shè)置為“與整體對(duì)比”尺寸“， 層厚度為0.005 （結(jié)構(gòu)化表面網(wǎng) 格有幫助提供更好的熱和擴(kuò)散解決方案精度，計(jì)算時(shí)間更少）點(diǎn)擊下一步”網(wǎng)格生成窗口5 .材質(zhì)定義在“材質(zhì)”頁(yè)面中，選擇“從.DB和.KEY導(dǎo)入”，然后單擊“下一步”。進(jìn)口材料" Demo_Temper_Steel.KEY來(lái)自目錄實(shí)驗(yàn)室/。您可以點(diǎn)擊“Advance”按 鈕查看和編輯%料和

3、轉(zhuǎn)區(qū)數(shù)據(jù)。請(qǐng)注意，這是一種具有七個(gè)成分（相）的復(fù)雜 混合物，包括奧氏體（A）,白鐵礦（PB）,馬氏體（MD ,鐵素體（F）,低碳 馬氏體（LM ,回火（TB）,回火鐵素體+水泥泥（TF。轉(zhuǎn)型兩相之間的動(dòng) 力學(xué)包括 A-> F, A-> PB, A-> TB, A-> M, PB-> A, M-> LM, M-> A, LM-> TFG TB-> A 和 TFC-> Ao 在這些動(dòng)力學(xué)中，A-> F, A-> PB, A-> TB, M-LM和 LM-> TFC是由TTT曲線定義的擴(kuò)散控制。A-> M使用馬

4、氏體轉(zhuǎn)變模型，PB-> A, M-> A, TB-> A和TFC-> A用途簡(jiǎn)化擴(kuò)散模型。止匕外，A-> F具有平衡體積分?jǐn)?shù)取決于碳含量.1材料定義窗口6.工件初始化在“工件初始化”頁(yè)面中，對(duì)于“溫度”，選擇“均勻”并設(shè)置 20C.對(duì)于 “Atom'，選擇" Uniform "，輸入0.2。對(duì)于“相體積分?jǐn)?shù)”，選擇“統(tǒng)一并將“珍珠巖十班珠”設(shè)為1.0 ,其余為零。工件初始化窗口7 .中等定義在“中等細(xì)節(jié)”頁(yè)面中，您將定義各種介質(zhì)和傳熱區(qū)域與他們相關(guān)聯(lián)* 將第一種介質(zhì)重新命名為“加熱爐”，并設(shè)定“默認(rèn)”熱量傳遞系數(shù)（ HTC為常數(shù)0.15

5、 I leal fFMtimnl Vizir El*B 升 | get* 添加媒體" Carbo爐“（Carb。用于滲碳）。 設(shè)置“默認(rèn)”傳熱系數(shù)（HTC 為常數(shù)0.05 。對(duì)于“Carb”爐“，輸入0.0001表示"擴(kuò)散面反應(yīng)率* 添加媒體“油”。停用“輻射”輸入5.5為“默認(rèn)” HTC在介質(zhì)“油”中添加傳熱區(qū)域（區(qū)域#1）。點(diǎn)擊工件邊界指定該區(qū)域到工件的底部，如圖所示下圖。 請(qǐng)注意，您可能需要更改揀選模式選擇窗口，以便正 確指定區(qū)域。顯示區(qū)域分配的中等細(xì)節(jié)窗口 將HTC®義為溫度的函數(shù)如下TemperatureHTC202.12502.85006.87504.

6、0(XH)25*再添加一個(gè)媒體“空氣”。為默認(rèn)HTC俞入0.028 .計(jì)劃定義在“計(jì)劃”頁(yè)面中，輸入五階段時(shí)間表，如下所述熱處理計(jì)劃窗口1）半小時(shí)（1800秒）在550c預(yù)熱。2）在850c下滲碳兩小時(shí)（7200s）。 指定“AtoM'內(nèi)容為0.8。3）20分鐘（1200秒）油淬火油溫100C。4）在280c回火30分鐘（ 1800秒）。5）一小時(shí)（ 3600秒）在空氣中冷卻。9 .模擬控制在“步驟定義”中，將“每步驟臨時(shí)更改”更改為2.接受其他默認(rèn)值設(shè)置。接下來(lái)，需要指定兩個(gè)對(duì)稱平面，如圖 9所示幾何表示齒輪的一半齒。）用戶 應(yīng)添加“對(duì)稱”飛機(jī)“，然后選擇物體上的相應(yīng)表面.fljmf

7、lffffcTTCBjT 乩E爐1InEdipiR-! finruU E口UDNM g- R1VMnm模擬控制窗口顯示對(duì)稱平面為此,另外，由于彈塑性變形將被建模，一些固定節(jié)點(diǎn)邊界這里需要指定條件。請(qǐng)選擇邊界條件項(xiàng)，然后將其分配給適當(dāng)?shù)倪吔绻?jié)點(diǎn)。對(duì)于這個(gè)模型，如對(duì)稱平面提供的在垂直于自己飛機(jī)的方向上的約束，我們只需要Z方向的約束。 在這里，我們修復(fù)了底部的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，如圖所示下圖3 9.1£nh模擬控制窗口顯示Z方向上的固定節(jié)點(diǎn)接下來(lái)，點(diǎn)擊“完成”按鈕生成關(guān)鍵字文件（.KEY）,數(shù)據(jù)庫(kù)文件（.DB）和多 操作控制文件（.MST）。數(shù)據(jù)庫(kù)生成消息窗口10 .提交模擬退出熱處理向?qū)В缓笤谥鞔翱谥袉螕簟斑\(yùn)行”，就像提交定期模擬。DEFORM模擬引擎將檢測(cè)到多個(gè)操作控制文件并相應(yīng)地執(zhí)行。11 .后期處理模擬完成后，使用Post Processor查看模擬結(jié)果。溫度最小-最大歷史應(yīng)如下圖所示狀態(tài)變量顯示溫度最小-最大歷史在后期處理中，我們建議執(zhí)行以下任務(wù)：1）油淬后檢查工件的狀態(tài)。 狀態(tài)變量興趣可能包括碳含量，馬氏體（M ,鐵 素體的體積分?jǐn)?shù)（F）和珍珠巖+ Banite （PB）,以及殘余應(yīng)力。 請(qǐng)注意，在 這一點(diǎn)上，M是齒頂附近高達(dá)0.77,最大有效應(yīng)力為？ 470 KSI。（這種高應(yīng)力 在現(xiàn)實(shí)生活中可能