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风玉竹

银虫 (小有名气)

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[交流] simufact感应淬火模拟已有13人参与

之前总是有人问到感应加热怎么模拟，恰好这段时间对感应淬火做了几个模拟的案例，发上来大家参考一下。
感应加热主要是通过电磁场来对工件进行快速加热的一种方法，对于其模拟来说，有几种方法，一种是做电磁场与温度场的耦合，常见的有通过其多物理场耦合软件来做的，但是这种方法有些不妥，因为实际中感应加热往往都是在感应淬火，同时有加热和冷却两个过程同时进行，而且一般我们需要知道感应淬火之后工件的变形趋势以及应力分布，最好还能有其中的组织场分布，如果把模型做成电磁场、温度场、应力场及组织模拟的话，模型的复杂程度会很大，计算所需时间也比较久。
所以，如果我们需要知道输入的电流、电压、频率对感应加热的影响，我们可以做一个电磁场与温度场的耦合计算。而从实际考虑，一般我们知道感应淬火层的深度，而simufact软件中恰好提供了一个near contact的设置，我们可不可以将感应加热简化为接触换热呢？这样不需要考虑电磁场，模型就能简化了，这样我们就能在simufact软件中实现温度场、应力场及相变的仿真了。
选择的是simufact软件自带的22MnCr5材料，是一个复合相的材料，从jmatpro中导入过来的，所以材料中不同相的属性是单独的曲线数据，且有cct和ttt数据，进行相变仿真再好不过了。

有了这么强大的材料模型，下面来看我们算出来的结果。下面的那个是感应装置，上面的圆为冷却装置。底部为推动工件前进的操作机。采用simufact接触表里面的near contact来设置感应加热深度。这里的距离是以加热装置内表面为基准。

我们假设材料初始相成份组成为90%铁素体及10%珠光体。

在软件中加大接触换热系数，达到快速加热工件，冷却构件的接触换热系数也增大，同样的道理。

下面放上结果动画，下图为温度。为了快速得到计算结果，网格划分的比较粗。一共1000多个六面体单元。呵呵，所以，这个案例几分钟就计算完了。网格划分得细一些，云图的结果就好看很多。

应力

奥氏体

马氏体含量百分比。

铁素体

珠光体

对工件中个点温度的跟踪数据

附模型文件，请用11.0及以上版本打开。[ Last edited by 风玉竹 on 2012-12-17 at 17:20 ]

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