deform3d热处理

1、热处理模块实验1 .生成一个新问题2 .初始设置3 .导入几何模型4 .网格划分5 .定义材料6 .工件设置7 .介质定义8 .定义时间立程9 .仿真设置10 .进行仿真11 .后处理问题摘要:在处理复杂的热传递问题时,热处理模块是一个非常方便的工具.这个实验将展示的是这个模块如何对一个刚构建进行渗碳,淬火,回火处理.这个实验同时能够帮助用户理解deform-ht S在计算相变方面的水平.1.生成新的问题开始一个名为GearHT的新的热处理问题.你也可以单击“ New problem按钮,选 择Heat treatment .或者,你也可以右击导航树来创立一个空的目录,在主界面的右侧单击 “

2、HT.Fir SfnXaJnn rodgJrai H* Ga； |CiDEFQRli3DjPROBLEHPROBLEMPre Processor-C3PRDBEJEMQ 陀FJgL.IHID DEFDHM3DJRK gJffiOaLtM.FNG广星飞fitYK*1 3田age pj Lq7Y ：? Meo ；m糕ige母le1跄后削忙Rfifcf LiruToolEruflTIfi HgsTip阑rwnSimulator拜肝*riMiI.Fust ProcessorDFTDRV T: M uiT3rtmSlJuctjfr2.初始设置在“初始设置对话框里,设置单位为国际单位.勾选“变形,“扩散和

3、“相变.点击下一步.3 .导入模型在“模型页面里,选择“导入几何,key,或DB文件,单击下一步.进入目录,载入模型文件.4 .划分网格在“划分网格页面里,选择 8000个非结构的网格划分.用结构面层的第一层,将“Thinkness mode设置成ratio to object overall dimension ,层厚设置成 0.005.结构面单击下网格划分可以帮助我们利用更少的计算时间来获得更好的关于热学和散射的结果.5 .定义材料在材料页面里,选择Import form .DB and .KEY点击下一步.从目录里导入材料“Demo_Temper_Steel.KEY.你可以单击“ Adv

4、ance按钮来观察,编辑材料和转换数据.注意这是一种由八种成分 相组成的混合材料,包括奥氏体A,珠光体+贝氏体PB, 马氏体B,铁素体F,低碳马氏体LM,回火贝氏体TB,回火铁素体+渗碳体TFQ. 相间的转换历程包括 A_F,A_TB,A_M,PB_A,M_LM,M_A,LM_TFU口 TFC_A 在这些转 换里,A_F,A_TB,M_LM和LM_TFC是通过TTT曲线进行散射约束的.A_M应用马氏体转换模型,PB_A,M_A,TB_A和TFC_A用简单的散射模型.另外,A_F有一个取决于碳含量的平衡体积分数.6 .工件设置在“工件设置页面,Temperature选才？ Uniform并设成2

5、0度.Atom选项里选择Uniform并设成 0.2.对于Phase volume fraction,选择Uniform,将Pearlite + Banite设成1.0,其余设成0.7 .介质定义在Medium details 页面里,你将定义不同的媒介和热传导区域二者之间的联系.1将第一媒介重新命名为Heating Furnace,设置default热传导系数HTC设成常数0.12参加媒介“Carb. Furnace Carb. for Carburization.设置“default热传导系数HTC为常数0.05.对于“Carb. Furnace,把Diffusion Surface Re

6、action Rate设成 0.0001.3参加媒介 “ Oil.勾选 “ Radiation.将 “ default 的 HTC设为 5.5.为媒介“ Oil增加一个热传导区Zone #1.单击工件的边界,对于如下列图所示就是单击工件的底部区域.注意,你需要用到左下方的窗口来调整选取模式.对于Zone #1,如下表定义温度方程的热传导系数:TemperatureHTC202 J2502.85006.87504.010002.54再增加一个媒介“ Air.热传导系数为0.02.8 .定义时间历程在“Schedule页面里,如下输入五个时间段.1半个小时1800s预热至550度2在850度的条件

7、下进行两个小时7200s的渗碳处理.指定“ Atom接触为0.83） 100度的油淬火 20分钟 1200s4） 280度回火30分钟 1800s5空气中冷却一小时3600s9.仿真限制在Step Definition 里,将Temp. change per step调整到 2.默认其他选项.接下来,需要像下列图一样指定两个对称面.注意这个几何模型画的是齿轮的半个齿用户需要在选取物体相应外表之前指定symmetric planes.另外,由于要模拟出弹塑性变形,需要定义固定节点的边界条件.为了加载边界条件,选择一个边界条件选项然后施加到适当的节点上.对于这样模型来说,对称面提供了X,丫方向的约

8、束和转动约束,我们只需要再约束Z方向即可.下列图里我们约束了底部的一个节点.接下来,单击“ Finish “按钮生成关键字.KEY文件,数据.DB文件和并联操作控制.MET文件.5 Ihles generated、I DB Eulhpi号 operHicn corhol |WST| pfoces ;pecic-5ticinI eyword MO KEY Mes have bften gerrated succeii.tully. Please 右加 And:ubm* th& 二imuhfign ti mam 喃-OKh“10 .开始仿真退出热处理模块,单击主窗口里的Run.11 .后处理Ste

9、p 1590Temperature计算结束后,利用后处理来观察计算结果.温度历程如下如所示:在后处理中,我们要观察以下结果：1 .检查工件在用油淬火之后的状态.状态变量的结果可能根据含碳量,马氏体体积分数 M,铁素体F,珠光体+贝氏体PB和剩余应力的不同而不同.值得注意的是,齿面附近的M值高达0.77,最大等效应力是 479KSL 真实情况下如此高的应力可能导致断裂2 .回火后同样要查看状态变量.这时齿面附近的M值为0.2,大多数都转化为调制的铁素体+渗碳体TF.最大等效应力减小到 180KSL3 .另外,对于工件不同位置点的相体积函数追踪也可以帮助我们更好的理解渗碳和热处理 过程中的复杂现象.卖炭翁 白居易唐字乐天 号香山居士火炭翁,伐薪烧炭南山中.满面尘灰烟火色,两鬓苍苍十指