DEFORM利用邊界元法模擬感應加熱+淬火[3D ]

之前介紹了一個感應加熱同時進行淬火2D的一個例子。

DEFORM利用邊界元法模擬感應加熱+淬火[2D ]

后臺有同學需要3D的例子,其實和2D差不多,所不同的是3D的感應線圈需要設置電流出入口。

此示例同樣需要一個額外的 DAT 文件 (DEF_INDH.DAT),與2D內容一樣。

本次材料和DAT文件與2D案例一樣。

要點:    
    感應加熱3D 
    淬火 
    溫度窗口的使用

1 模擬控制設置

跟往常一樣,新建一個項目,進入前處理,然后進入模擬控制窗口,勾選相轉變和感應加熱模式。總步數設置110步,5步一存,步長0.1s/step也就是說整個模擬過程持續11s。

DEFORM利用邊界元法模擬感應加熱+淬火[3D ]的圖1


DEFORM利用邊界元法模擬感應加熱+淬火[3D ]的圖2


DEFORM利用邊界元法模擬感應加熱+淬火[3D ]的圖3




2 建立對象

添加2個對象,分別為坯料和感應線圈。

DEFORM利用邊界元法模擬感應加熱+淬火[3D ]的圖4

2.1 坯料設置

坯料由于考慮熱應力,故設置成彈塑性體,材料選擇AISI-1080。需要注意的是計算感應加熱時,坯料和線圈均需要設置電/磁參數。另外,計算熱處理相轉變需要有各個相以及相轉變熱力學、動力學模型。

DEFORM利用邊界元法模擬感應加熱+淬火[3D ]的圖5


導入坯料幾何模型,本次通過文件方式導入。

DEFORM利用邊界元法模擬感應加熱+淬火[3D ]的圖6


給坯料劃分網格,為了演示劃分16000個網格,實際計算時可酌情進行局部細化。

DEFORM利用邊界元法模擬感應加熱+淬火[3D ]的圖7


邊界條件設置。首先是固定邊界條件,將底部x,y,z方向固定。

DEFORM利用邊界元法模擬感應加熱+淬火[3D ]的圖8




設置換熱邊界條件,除了設置常規的換熱邊界條件外,還需要設置一個額外的淬火窗口(傳熱窗口),點擊Env.Windows,然后進入窗口定義,設置成矩形框,輸入坐標進行矩形框繪制。運動選擇跟著上模(感應線圈)運動,環境溫度設置為20度,換熱系數這里設的比較大,主要是因為淬火的換熱時間比較短,所以夸大一點效果,實際過程淬火窗口可單獨設置速度不需跟著感應線圈。為了保證足夠的加熱溫度,淬火窗口跟感應線圈的距離不要離得太近。

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