今天帶來的是一個熱處理過程中的加熱過程相轉(zhuǎn)變的案例。通過這個例子我們可以了解如何使用一個剛性平面來作為對稱邊界條件。

1 首先新建一個問題，然后進入前處理器點擊，進入2D模式。

2 對模擬控制進行設(shè)置

這里設(shè)置為平面應(yīng)變問題，然后勾選上Deformation、Heat trasfer和Transformation。

由于這里的停止條件不由總步數(shù)控制，所以可將總步數(shù)設(shè)置到最大。

步長這里設(shè)置成溫度由溫度定義，初始時間步為0.1，最大溫度變化為5℃每步，最小時間步為0.1，最大時間步為20。

停止控制這里設(shè)置為3600s也就是加熱一小時。

加工條件這里設(shè)置環(huán)境溫度為850℃，熱對流系數(shù)為0.1N/sec/mm/℃。

3 工件設(shè)置

首先添加工件，并設(shè)置成彈塑性體，溫度默認，材料為材料庫中的steel-S45C-JAPAN，即45號鋼。

從DEFORM安裝文件夾加中導(dǎo)入幾何。并劃分網(wǎng)格500個。

定義邊界條件，工件下部y方向固定，并定義左右兩邊與環(huán)境進行熱交換。

隨后對工件C元素含量進行初始化，C元素含量為0.14。

對原始相進行初始化，將工件的初始相全部定義為珠光體。

3 剛性對稱面設(shè)置

剛性平面可以始終用作對稱平面。對于設(shè)置對稱面來說，零速度條件可能更容易定義，例如上面的Y，fixed條件，但在與軸向（例如 X 軸或 Y 軸）不對應(yīng)的方向上需要對稱平面的情況下，唯一可用的方法只有使用剛性平面。剛性平面的作用與對稱平面完全一樣。剛性對稱面的設(shè)置要求如下：

• 節(jié)點不允許與平面分離（由接觸條件中的分離標準定義）

• 剛性平面是工件的主體（也是物體間的條件）

• 兩個物體之間的摩擦為零（物體間條件）

• 剛性平面足夠大以覆蓋工件的對稱平面

首先同樣添加剛性平面

導(dǎo)入剛性平面幾何。

這里需要著重注意一下，為了不使剛性面不與工件分離，這里定義分離標準為絕對壓強，并且值為1e7，盡可能大。然后不設(shè)置摩擦系數(shù)以及換熱系數(shù)。

4 生成DB文件并計算

5 后處理結(jié)果查看

奧氏體的體積分數(shù)變化

隨著加熱過程，珠光體基本轉(zhuǎn)化成奧氏體了。

工件體積變化

這里有一個問題，按理說隨著溫度的升高，由于熱脹冷縮，工件的體積應(yīng)該單調(diào)遞增才對，為什么會出現(xiàn)一個向下凹的曲線呢？各位可以思考一下。

公眾號后臺回復(fù)【加熱相變】可獲取幾何文件以及KEY文件

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