T8钢圆柱体油淬过程温度场模拟

T8钢圆柱体油淬过程温度场模拟摘要：钢作为一重要的工程材料，按化学成分可以分为碳素钢，合金钢两类。T8钢属于碳素工具钢，淬硬型塑料模具用钢。淬火回火后有较高硬度和耐磨性，但热硬性低、淬透性差、易变形、塑性及强度较低。用作需要具有较高硬度和耐磨性的各种工具，如形状简单的模子和冲头、切削金属的刀具、打眼工具、木工用的铣刀、埋头钻、斧、凿、纵向手用锯、以及钳工装配工具、铆钉冲模等工具1。淬火是实现工件组织结构优化的一个重要手段，也是机械行业的一项重要基础技术，它对于提高和控制材料的性能，充分发挥材料的性能潜力，节省原材料，减少能耗，提高产品的可靠性，延长其使用寿命，并提高生产单位的经济效益等都具有十分重要的意义。研究T8钢就是要让其将自己的最大性能发挥出来，为人们的日常生活中，工作中发挥其优点，使人类生活更加完善。随着计算机技术的迅速发展，淬火过程的计算机模拟越来越受到人们的重视，已成为当今淬火过程研究和淬火工艺设计中必不可少的重要方法。热处理过程计算机模拟具有速度快、效率高、结果形象逼真、能综合全面反映热处理过程中各种变化规律的特点。与试验研究相结合，可以极大地拓展实测数据提供的信息，完成试验研究很难做到甚至不能做到的工作。国内的许多专家和学者运用CAE软件如MARc、ANSYS等对现实中热处理过程进行了模拟，而且取得了一系列令人满意的成果，并将模拟的结果指导于生产实践之中2。我们通过了解T8钢的基本结构，基本性能以及淬火工艺，根据学习了解Ansys软件，了解Ansys软件的操作，假设模拟出T8钢圆柱体油淬过程的温度场模拟，从而更深层次的了解T8钢的性能，让它更好的投入到人类生产中去。关键词：T8钢，Ansys模拟，温度场，热处理T8steelcylinderoilquenchingtemperaturefieldsimulationAbstract:Steelasanimportantengineeringmaterial,accordingtothechemicalcompositioncanbedividedintocarbonsteel,alloysteel.TypebelongstocarbontoolsteelT8steel,hardenedplasticmoldsteel.Heatquenchingtemperinghashigherhardnessandwearresistance,butlowhardness,lowhardenabilityandlow,easytodeformation,plasticityandstrength.Usedasaneedtohavehighhardnessandwearresistanceofvarioustools,suchasshapesimplemouldandpunch,cuttingofmetalcuttingtools,drillingtools,woodworkingcutter,countersink,axe,chisel,longitudinalhandsaws,andfitterassemblytools,rivetingdie,etc.Quenchingisimplementationartifactsinoptimizingthestructureoftheorganizationisanimportantmeans,isalsothemachineryindustryisanimportantbasictechnology,itistoimproveandcontroltheperformanceofthematerial,givefullplaytothepotentialmaterialperformance,saverawmaterials,reduceenergyconsumptionandimprovethereliabilityofproductsandprolongitsservicelife,andimprovetheeconomicbenefitsofproductionunitsandsoonallhastheveryvitalsignificance.StudyofT8steelistoletitplayouttheirbiggestperformance,forPeoplesDailylife,workintheplaytoitsadvantages,makehumanlifemoreperfect.Withtherapiddevelopmentofcomputertechnology,computersimulationofquenchingprocessofmoreandmoregetpeoplesattention,hasbecomeacurrentresearchonquenchingprocessandtheessentialimportantmethodinthedesignofquenchingprocess.Computersimulationofheattreatmentprocesswithhighspeed,highefficiency,theimageisclearandcomprehensivereflectionofthecharacteristicsofvariouschangelawintheprocessofheattreatment.Combinedwithexperimentalstudy,cangreatlyexpandtheinformationprovidedbythemeasureddata,completeexperimentalstudyhardcantevendothatwork.ManydomesticexpertsandscholarsusingCAEsoftware,suchasMARc,ANSYSinrealitysuchasheattreatmentprocessissimulated,andaseriesofsatisfactoryresults,andthesimulationresultsofguidancetotheproductionpractice.WethroughunderstandingthebasicstructureofT8steel,basicperformanceandthequenchingprocess,accordingtotheunderstandingofAnsyssoftware,understandtheoperationoftheAnsyssoftware,assumingthatsimulatethetemperaturefieldofT8steelcylinderoilquenchingprocesssimulation,thusadeeperunderstandingofT8steelperformance,tomakeitbetterintothehumanproduction.keywords:T8steel,Ansys,Thetemperaturefield，Heattreatment目录1绪论.12T8钢的基本结构和淬火工艺基础.22.1T8钢的基本结构.22.2淬火工艺基础.22.3淬火后组织分析.62.3.1马氏体.62.3.2贝氏体.73ANSYS10.0热分析.83.1ANSYS软件介绍.83.2热分析的目的.83.3热分析的基本理论.83.3.1基本符号与单位.83.3.2热传递的方式.103.3.3热力学第一定律.103.3.4热传导控制微分方程.113.4ANSYS稳态热分析.113.4.1热载荷和边界条件的类型.113.4.2稳态热分析基本步骤.133.5ANSYS瞬态分析.143.5.1瞬态热分析特性.143.5.2时间步长设置.154T8钢圆柱体热分析.164.1问题描述.164.2求解步骤.18结果与分析.25参考文献.30致谢.31附件.3201绪论计算机模拟淬火过程在生产产品和分析产品性质上日益突出其优。人们普遍使用计算机有限元法来计算某些极其复杂的产品的稳态和瞬态方面的问题。随着计算机技术的发展，很多有限元分析软件得到普及，其中最普遍的anasys准确性较高，实用性较强，得到很多方面的使用3。本文通过综合考虑材料热物性参数、界面换热系数随温度的非线性变化对温度场的影响，对T8钢淬火过程三维温度场变化进行了模拟计算。利用计算机辅助设计的强大计算能力和存储能力以及对图形的解读能力，在对一些工程和某些产品零件的分析上取得理想的成果和效益。它是以计算机及其系统软件作为基础，包括方案设计、优化设计、有限元设计、仿真模拟及产品数据管理等内容。CAD技术的应用很广，其设计包括：机械设计、机械制图、机械分析等领域，产生了巨大的经济成果及社会效益，有着广泛的应用空间4。Ansys软件是融结构，流体，电磁场，声场，耦合场分析于一体的大型通用有限元分析软件。软件主要包括：前处理模块，分析计算模块，后处理模块。分析计算模块主要是结构分析，流体动力学，电磁场分析，声场分析，压电分析，模拟多种物理介质的相互作用5。利用数值模拟符合生产实际且运算速度快，节省生产的试验成本，优于传统的人工测量和经验判断的方法。有限元分析的主要目的是检查结构或构件对一定载荷条件的响应。因此，在分析中指定合适的载荷条件是关键的一步。在ANSYS程序中，可以用各种方式对模型加载，而且借助于载荷步选项，可以控制在求解中载荷如何使用。12T8钢的基本结构和淬火工艺基础2.1T8钢的基本结构钢铁是以铁和碳为主要组成元素的合金材料。钢铁材料是工业中应用最广、用量最多的金属，其品种繁多、性能各异。T8钢是淬硬型塑料模具用钢。淬火回火后有较高硬度和耐磨性，但热硬性低、淬透性差、易变形及强度较低。用作需要具有较高硬度和耐磨性的各种工具，比如形状简单的模子和冲头、切削金属的刀具、打眼工具、木工用的铣刀、埋头钻、斧、凿、纵向手用锯、以及钳工装配工具、铆钉冲模等次要工具6。化学成份：7T8碳素工具钢碳C：0.750.84硅Si：0.35锰Mn：0.40硫S：0.030磷P：0.035铬Cr：允许残余含量0.25、0.10(制造铅浴淬火钢丝时)镍Ni：允许残余含量0.20、0.12(制造铅浴淬火钢丝时)铜Cu：允许残余含量0.30、0.20(制造铅浴淬火钢丝时)注：允许残余含量Cr+Ni+Cu0.40(制造铅浴淬火钢丝时)2.2淬火工艺基础钢的淬火是将钢加热到临界温度Ac3（亚共析钢）或Ac1（过共析钢）以上某一温度保温一段时间后使之全部或部分奥氏体化，然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下（或Ms附近等温度）进行马氏体（或贝氏体）转变的热处理工艺。2在通常情况下淬火的温度，亚共析钢的淬火温度为Ac3以上30-50；过共析钢和共析钢的淬火温度在Ac1以上30-50。加热时间有两个步骤，一是升温二是保温。通常情况下以装炉后的温度达到淬火温度所需要的时间为升温阶段，并以此作为保温时间的开始，保温阶段是钢件温度均匀并完成奥氏体化所需要的时间8。淬火冷却介质的选择，通常使用的淬火冷却介质是水和油。水在650-550范围冷却能力较大，在300-200范围冷却能力也较大。因此易造成零件的变形和开裂，这是它的最大缺点。提高水温能降低650-550范围的冷却能力，但对300-200的冷却能力没有影响9。这不利于淬硬，也不能避免变形，所以淬火用温度控制在30以下。水在生产中主要用于形状简单、截面较大的碳钢零件的淬火。工业淬火通常包括加热、保温、冷却三个阶段，每个阶段都有自己的工艺参数：淬火的加热参数、淬火的保温时间、淬火冷却。3加热和保温油淬和水淬4零件清洗（1）淬火的加热参数淬火加热时要形成细小、均匀奥氏体晶粒，淬火后获得细小马氏体组织。亚共析钢加热温度为Ac3温度以上3050；过共析钢淬火温度为Ac1温度以上3050，这温度范围处于奥氏体与渗碳体（A+C）双向区，因为过共析钢的正常淬火仍属不完全淬火，淬火后得到马氏体基本上分布渗碳体的组织，这组织状态具有高硬度和高耐磨性。下表2.1是碳素钢的淬火加热温度范围10。表2.1淬火温度范围临界点/中国牌号Ac1Ac3（Acm）淬火温度/207358558909104572478083086060727760780830T8730750760800T12730820770810540Cr75578283086060Si2Mn743810860880GCr15745900820850W6Mo5Cr4V283012251235（2）淬火的保温时间淬火保温时间由设备的加热方式、零件尺寸、钢的成分、装炉量和设备功率等多种因素确定。对整体淬火而言，保温的目的是使工件内部温度均匀趋于一致。对各类淬火，其保温时间最终取决于在要求淬火的区域获得良好的淬火加热组织11。加热与保温是影响淬火质量的重要环节，奥氏体化获得的组织状态直接影响淬火后的性能，一般钢件奥氏体晶粒控制在58级。（3）淬火冷却要使钢中高温相奥氏体在冷却过程中转变为低温亚稳相马氏体，冷却速度必须大于钢的临界冷却速度。工件在冷表面与心部的冷却速度有一定差异，如果这种差异足够大，则可能造成大于临界冷却速度部分转变成马氏体，而小于临界冷却速度的心部不能转变为马氏体需要选用冷却能力足够强的淬火介质，以保证工件心部有足够高的冷却速度。但是冷却速度大，工件内部由于热胀冷缩不均匀造成内应力，可能使工件变形或开裂。因而要考虑上述两种矛盾因素，合理选择淬火介质和冷却方式。冷却阶段不仅零件获得合理的组织，达到所需要的性能，而且要保持零件的尺寸和形状精度，是淬火工艺过程的关键12。2.3淬火后组织分析淬火后得到的组织有马氏体和贝氏体两部分。2.3.1马氏体马氏体是由奥氏体急速冷却形成，这种情况下奥氏体中固溶的碳原子没有时间扩散出晶胞。当奥氏体达到马氏体转变温度Ms时，马氏体转变开始产生，母相奥氏体组=组织开始不稳定。在Ms以下某温度保持不变时，少部分的奥氏体组织迅速转变，但不会继续。只有当温度进一步降低，更多的奥氏体才会转变成马氏体。最后，温度到达马氏体转变结束温度Mf马氏体转变结束。马氏体还可以在压力作用下形成，6这种方法经常用在硬化陶瓷上（氧化钇、氧化锆）和特殊的钢种（高强度、高延展性的钢）。因此，马氏体是体心立方结构，奥氏体是面心立方结构。奥氏体向马氏体转变仅需要很少的能量，因为这种转变是无扩散位移型的，仅仅是迅速和微小原子重排。马氏体密度低于奥氏体，所以转变后体积会膨胀。相对于转变带来的体积改变，这种变化引起的切应力、拉应力则更需要重视。马氏体在Fe-C相图中没有出现，因为它不是一种平衡的组织13。平衡组织的形成需要很慢的冷却速度和足够时间扩散，而马氏体是在非常快的冷却速度下形成。由于化学反应（向平衡态转变）温度高时会加快，马氏体在加热情况下容易分解。这个过程叫回火。在某些合金中加入合金元素会减少这种马氏体的分解。比如，加入合金元素钨，形成碳化物强化积体。由于淬火过程难以控制，很多淬火工艺通过淬火后获得过量的马氏体，然后通过回火去减少马氏体含量，来获得合适的组织，从而得到性能要求。马氏体太多将使钢变脆，马氏体太少使刚变软。2.3.2贝氏体又称贝茵体，钢中相形态之一。钢过冷奥氏体的中温（Ms-550）转变物，a-Fe和Fe3C的复相组织，用符号B来表示。贝氏体转变温度介于珠光体转变与马氏体转变温度之间，在贝氏体转变温度偏高区域转变产物叫上贝氏体（upbai-nite）（350-550），外观形貌似羽毛状贝氏体。冲击韧性较差，生产上应求避免。贝氏体转变温度下端偏低温度区域转变产物叫下贝氏体（Ms-350）。其冲击韧性较好。为了提高韧性，生产上应通过热处理控制获得下贝氏体14。73ANSYS10.0热分析3.1ANSYS软件介绍ANSYS用于计算一个系统或部件的温度分布以及其他热物理参数，在ANSYS/Multiphysics/ANSYS/Mechanical/ANSYS/Thermal/ANSYS/FLOTRAN/ANSYS/ED等产品中包含热分析功能，其中ANSYS/FLOTRAN不包含相变热分析。ANSYS10.0热分析基于能力守恒原理的热平衡方程，用有限元法计算各节点温度，并到处其他物理参数15。ANSYS10.0热分析分类，主要有两大类：稳态传热：温度分布场不随时间变化。瞬态传热:温度分布场随时间发生明显变化。3.2热分析的目的热分析的目的是分析一个系统或某些部件的温度场分布和某些其它热物理量参数，如热量的得失、热量梯度、热流的密度（热通量）等，热分析对于很多生产和研究都非常重要。3.3热分析的基本理论3.3.1基本符号与单位如表3.116表3.1热分析基础单位项目国际单位英制单位ANASYS代号长度mft时间sS质量Kg1bm温度力N1bf能量（热量）JBTU功率（热流率）WBTU/sec8热流密度W/mBTU/sec-ft生热速率W/mBTU/sec-ft导热系数W/m-BTU/sec-ft-KXX对流系数W/m-BTU/sec-ft-HF密度Kg/m1bm/ftDENS比热J/Kg-BTU/1bm-C注:在热分析中，摄氏度和华氏摄氏度换算关系为1=5/9（-32）表3.2热分析单位换算表换算系数物理量符号国际单位制单位英制单位Pa1bf/in11.4503810-4压力p6.8947b101Kj/(kgK)Btu/(1b)12.3884610-1比热容c4.186801WBtu/s13.41208热流率（功率）Q2.9307610-11W/mBtu/（sft）13.1699310-1热流密度q*3.154641W/(mk)Btu/(sft)1.730765.7778110-1热导率1.730761W/(m.K)1表面传热系数hf11.7610810-195.6783213.3.2热传递的方式（1）传导，热传导遵循傅里叶定律Q/t=KA(Th-Tc)/d(3-1)式中Q为时间t内传热量或热流量；K为热传导率或传热系数；T为温度；A为平面面积；d为两平面之间的距离。（2）对流，热对流用牛顿冷却方程来描述q=h(Ts-Tb)(3-2)式中h为对流换热系数（或称膜传热系数、给热系数、膜系数等），Ts为固体表面温度，Tb为周围流体的温度。（3）辐射，它们之间的净热量传递可以用史蒂芬-波尔兹曼方程来计算q=A1F12(T14-T24)(3-3)在绝大多数情况下，我们分析的热传导问题都带有对流和辐射边界条件。3.3.3热力学第一定律对于一个封闭的系统（没有质量的流入或留出）Q-W=U+KE+PE(3-4)式中Q热量；W做功；U系统热力能；KR系统的动能；PE系统的势能。在大多数的热问题：KE=PE=0(3-5)如果考虑没有做功的话：W=0，则，Q=U。（3-6）在稳态热分析：Q=U=0。10而对于瞬态热分析的话：q=Du/dt。热分析的控制方程3.3.4热传导控制微分方程x(xxTx)+Ty(yyTy)+z(yyTz)+q=cdTdt(3-7)其中dTdt=Tt+VxTx+VyTy+VzTz(3-8)其中，Vx，Vy，Vz为媒介的传导速率快慢。将控制微分方程转成等效的积分形式：vol（cT(Tt+vTLT)+LTT(DLT）d(vol)=s2Tq*d(S2)+s3Thf(Tb-T)d(S3)+volTqd(vol)(3-9)式中vol单元体积；LT=xyz；q单位体积的热生成；hf表面的传热系数；Tb流体的温度大小；T温度的虚变量大小；S2热通量的施加面积大小；S3对流的施加面积大小。3.4ANSYS稳态热分析稳态传热对于分析稳定的热载荷在系统或某一部件的影响，一般情况下在进行瞬态热分析以前都会进行稳态分析，这样可以确定初始温度分布。稳态热分析一般可以在有限元计算中确定稳定热载荷得到温度、热量梯度、热流率等参数的情况。113.4.1热载荷和边界条件的类型ANSYS10.0热载荷分四类：（1）DOF约束：指定的DOF（温度）数值（2）集中载荷：集中载荷（热流）施加在点上（3）面载荷：在面上的分布载荷（对流，热流）（4）体载荷：体积或区域载荷表4.1ANSYS10.0中载荷类型施加载荷载荷分类实际模型载荷有限元模型载荷温度约束在关键点上在线上在面上在节点上均匀热流率集中力在关键点上在节点上对流面载荷在线上（2D）在面上（2D）在节点上在单元上热流面载荷在线上（2D）在面上（2D）在节点上在单元上热生成率体载荷在关键点上在面上在体上在节点上在单元上均匀（1）温度均匀的温度可以施加到全部的节点上，而不是一种温度的束缚，通常只在施加初始温度而非约束，在稳态或瞬态分析的第一个子步骤加在全部节点上。它也可以用于估计随温度变化材料特性的初值。（2）热流率热流率是集中节点的载荷。正的热流率是能量流入实体和模型。热流率也可以施加在某些关键点上。这种载荷一般用于对流以及热流不能施加的情况下。施加该载荷到有很大差距的区域的热导率上时应注意。（3）对流12施加在实体和模型外表面上的载荷，模拟热量交换。（4）热流同样在面载荷，使用在热流率已知的面的情况下。热流输入模型由正热流值来表示。（5）热生成率作为体载荷施加，代表体内生成的热，单位是单位体积内的热流率。3.4.2稳态热分析基本步骤无论是稳态热分析还是瞬态热分析，均可将ANSYS10.0热分析分为3个步骤：（1）前处理：建模。（2）求解：施加载荷计算结果。（3）后处理：查看结果。具体过程如下：（1）建模确定jobname、Title、Unit。进入PREP7前处理，定义单元类型，设定单元选项。定义单元实常数。定义材料热性能参数，对于稳态传热，一般只需定义热导率，它可以是恒定的，也可以随温度变化。创建几何模型并划分网格。（2）施加载荷计算定义分析类型如果进行新的热分析，则GUI操作：选择MainMenuSolutionAnalysisType-NewAnalysisSteady-state。命令：ANTYPE，STATIC,NEW。如果继续上次分析，比如增加边界条件等，则GUI操作：选择MainMenuSolutionAnalysisTypeRestart。命令：ANTYPE,STATIC,REST。施加载荷可以直接在实体模型或单元模型上施加五种载荷（边界条件）。131）恒定的温度。GUI操作：选择MainMenuSolutionDefineLoadsApplyThermalTemperature。命令：D。2）热流率。GUI操作：选择MainMenuSolutionDefieLoadsApplyThermalHeatFlow。命令：F。3）对流。命令：SF。4）热流密度。GUI操作：选择MainMenuSolutionDefineLoadsApplyThermalHeatFlux。命令：F。5）生热率。GUI操作：选择MainMenuSolutionDefineLoadsApplyThermalHeatGenerat。命令：BF。确定载荷步选项确定分析选项保存模型点击ANSYS工具条SAVE_DB求解（3）查看结果进入通用处理器和/或时序后处理器。使用列表、绘图等查看结果。查看误差估计。验证求解。3.5ANSYS瞬态分析143.5.1瞬态热分析特性瞬态热分析是用于分析计算随时间变化的温度场和其他热参数的系统。研究上基本用瞬态热分析分析温度场，作为热载荷进行应力分析。瞬态热分析的步骤类似于稳态热分析。它们的主要区别是各自的载荷是随时间的变化是否发生变化。时间在稳态热分析中仅用于计数，现在有了明确的物理意义。热能存储效应在稳态分析忽律其影响，在瞬态分析要考虑进去。“时间”在两者中都用作步进参数。每个载荷步和子步都和特定的时间有关系，即使求解本身可能不随速率而变化。3.5.2时间步长设置时间步长是影响非线性求解精度和效率的最主要因素，通常情况，当时间步长减少：（1）发散可能性的求解会下降（2）结果更加准确（3）迭代次数的求解下降（4）分析的时间增长优化的时间步长有许多因素影响，主要影响因素如下：（1）非线性的程度和类型（2）载荷位置和类型（3)网格大小154T8钢圆柱体热分析4.1问题描述利用ANSYS的热分析功能对材料为T8钢圆柱体进行瞬态热传递分析。圆柱体的直径为10mm，尺寸如和几何模型如下图所示。CAD尺寸图16三维模型分析时作以下假设：（1）假定圆柱体在分析过程中与周围环境介质仅发生对流（2）分析时忽略T8材料的热物理性能参数（导热系数和比热）随温度变化的影响假设T8圆柱体的初始温度为室温25，将其放入800的炉中加热并保温，持续20分钟后，将其突然放入温度为50摄氏度的油中进行冷却，油的对流系数为2000W/(m2.)。求解：（1）加热保温10分钟、20分钟、30分钟以及油淬冷阶段的10分钟、20分钟、30分钟圆柱体的温度场分布情况。（2）圆柱体上特殊点温度随时间变化的关系曲线。T8材料热性能参数密度导热系数比热（J/(kg.)）780079608174.2求解步骤（1）定义分析文件名选择UtilityMenuFileChangeJobname，在弹出的对话框中输入Exercise1，然后点击OK。（2）定义单元类型选择MainMenuPreprocesorElementTypeAdd/Edit/Delete,在弹出对话框中选择ThermalSolid和Quad4node70,点击OK后在单元增添对话框中然后点击Close。（3）定义材料属性点击PreprocessorMaterialPropsMaterialModels，出现DefineMaterialModelBehavior对话框。在MaterialModelsAvailabel列表框中依次双击ThermalConductivityIsotropic选项，出现ConductivityforMaterialNumber1对话框，在文本框中输入79，单机OK按钮关闭该对话框。双击DefineMaterialModelBehavior对话框上的SpecificHeat按钮，出现SpecificHeatforMaterialNumber1对话框，在文本框中输入608，单击OK按钮关闭对话框。双击DefineMaterialModelBehavior对话框上的Density按钮，出现DensityforMaterialNumber1对话框，在文本框中输入7800，单击OK按钮关闭该对话框。（4）建立几何模型该钢件属于轴对称模型，可以首先建立钢件的四分之一的三维模型。分析完成之后利用模型扩展功能，得到钢件整体的分析结果。点击PreprocessorModelingVolumesByDemensions，出现CreateCylinderbyDimensions对话框，在Outerradius文本框输入5，在Z-coordinates文本框输入0和20，在Staringangle文本框输入0，在Endingangle文本框输入90，点击OK按钮关闭对话框。18四分之一模型（5）控制单元大小选择MainMenuPreprocesorMeshingSizeCntrlsManualsizeGlobalSize,在Elementedgelength框输入0.5，点击OK。19（6）划分单元选择MainMenuPreprocesorMeshingMeshVolumesFree,在弹出对话框点击PickAll。（7）轴对称模型拓展选择菜单栏上的PlotCtrlsStyleSymmetryExpandsionPeriodic/CyclicSymmetry，弹出Periodic/CyclicSymmetryExpansion对话20（8）设定求解选项选择MainMenuSolutionAnalysisTypeNewAnalysis,弹出如下对话框，点击OK按钮选择Transient瞬态分析类型，在再次弹出的窗口选择Full选项，点击OK关闭对话框。21选择MainMenuSolutionAnalysisTypeSolnControls,弹出SolutionControls对话框，在Timeatendofloadstep文本框输入3600，将Automatictimestepping至于On位，Timestepsize文本输入1，Minimumtimestep文本框输入1，Maximumtimestep文本框输入6，Frequency置于Writeeverysubstep位，点击OK关闭对话框。施加初始温度选择MainMenuSolutionDeline22LoadsApplyThermalTemperatureUniformtemerature,在对话框的Lab中选TEMP,VALUE中输入25点击OK。施加对流换热载荷选择UtilityMenuPlotAreas,选择MainMenuSolutionDefineLoadsApplyThermalConvectionOnAreas，选择Min,Max,Inc，先输入1,3,1后回车键，点击OK，弹出ApplyCONVonareas对话框，在Filmcoefficient文本框输入2000，在Bulktemperature文本框输入800。写入载荷步选择UtilityMenuSolutionLoadStepOptsWriteLSFile，弹出WriteLoadStepFile对话框，在Loadstepfilenumbern文本框输23入1，点击OK。重复上述步骤，设置载荷步2的所有选项。求解选择UtilityMenuSolutionSolveFromLSFiles，弹出SolveLoadStepFiles对话框，在StartingLSfilenumber文本框输入1，在EndingLSfilenumber文本框输入2，在Filenumberincrement文本框输入1，点击OK，开始进行求解。当出现下图时表示求解结束。24结果与分析对于该圆柱体零件，为轴对称零件，在此选取以下四点为研究对象：圆柱体的几何中心、圆柱体顶圆中心、圆柱体顶圆边上的点、圆柱体侧面中间点，在此分别成为A、B、C、D点。（1）淬火过程中不同时刻零件的温度场分布10分钟2520分钟30分钟2640分钟50分钟2760分钟（2）淬火过程中各点随时间的变化关系注：红色代表C点，绿色代表A点，蓝色代表D点，紫色代表B点28从结果我们可以看出，在工件加热的时候，C点温度上升的最快，在冷却的时候，C点的温度下降的也最快。各点的温度随时间的变化的速度不一样，由于所选节点的接触位置不一样，导致温度变化的速率也不一样，这主要原因是由于各节点与介质的的接触面积不一样。而A点