熱循環的案例
FLOW3D熱循環教程
PS：這是一個熱循環教程，所以產品只是隨便畫了一個，參數數值設置也不是很準確的，請根據實際情況去修改相應的參數。相關的STL與INP文件請下載：
CYC.rar
[不知道怎么文件被換成了垃圾病毒了,今天重新打包上傳INP和STL文件]
圖一：調入產品的STL文檔，再增加一個冷卻管道（可以用軟件里增加一個圓柱的方法進行增加，在向右移箭頭下方）。將產品的STL文檔設置為成分，冷卻管道設置為空（HOLE）。
調整好冷卻水道位置后就可以劃分網格。
圖二：劃分完網格后就設置物理特性，在熱循環里只設置熱傳遞和循環兩個選項。熱傳遞設置如圖所示。
圖三：激活循環選擇，在這個界面里面，第一列是填寫時間，第二列是填寫傳熱系數，第三列是填寫溫度。熱循環里一個周期就分為四個過程（填充過程、打開過程、預熱或冷卻過程及關閉過程），每個公司工藝不同，這四個過程不是絕對的。最上面是設置循環周期數次，一般設置為十次。最下面是后處理里面顯示周期的數次。
圖四：這個是通用模塊的設置，在這模塊里只需要設置時間就可以了。時間為一次周期的時間與周期次數相乘的時間。填充條件請使用時間。
圖五：在初始條件模塊里增加流體指標。點擊“Add fluid pointer”，在新的窗口里輸入指針坐標（這個坐標值必然在產品實體上的）、流體溫度和流體比例。
圖六：這是增加冷卻管道的溫度指針，點擊“Add void pointer”，在新窗口里，同樣輸入冷卻管道的位置坐標和溫度（根據冷卻條件不同，溫度是不同的，有時還可以做為加熱的指針）。
圖七：這是后處理操作的設置，請按上面的設置后，點擊RENDER進行查看。前面六圖是前處理設置，沒提到的界面全部按默認設置就行，不多說。
這是最后兩個圖形了，不用我介紹解說了吧！！！
流體特性也要導入的！給漏了·
展開 Moldex3D模流分析之熱循環試驗模擬預測熱疲勞
延性疲勞指數可經由 Modified Coffin-Manson Model：
塑性應變模型
熱疲勞模型參數除了可由查表或實驗取得的材料延性疲勞參數；以及經由欲模擬的熱循環試驗參數可得之周期平均溫度與周期頻率。而較難直接從固體力學分析結果得到的參數，塑性應變量值，則可以通過分析的材料特性，找尋對應的塑性應變模型進行預估。
對于較常發生熱疲勞破壞的金屬IC組件：錫球(Solder ball)或是導線架(Lead frame)。其塑性行為可透過考慮各向同性硬化(Isotropic-hardening) 的Prandtl-Reuss Model計算。
此模型適用于反復載重的每次循環并未達到試體塑性，使其發生永久形變的案例中較為適合。
熱循環試驗模擬分析
本研究以Moldex3D Stress 分析中考慮材料非線性的 PMC(post mold curing) 求解器，輸入溫度循環試驗中的溫度與時間關系進行分析。
圖一 后熟化制程中設定環境溫度
以分析結果中各循環中殘余應力中的von Mises stress最大值處作為熱疲勞破壞的觀察點，并將設定的溫度與Von Mises應力分析結果關系制圖如下：
圖二 內部應力與溫度隨環境溫度變化
透過前述的塑性應變Prandtl-Reuss 模型，以材料的降伏應力與von Mises stress 估算等效塑性應變。將本次仿真結果的平均溫度、循環頻率等信息輸出，再由 Modified Coffin-Manson 模型即可估計出至破壞所需的循環次數。
結論
本文藉由Moldex3D中具有考慮材料黏彈性的Post mold curing 求解器，輸入熱循環試驗的環境溫度、以及所對應的時間，用以計算在TCT試驗中隨著時間與溫度變化的應力分布。
展開 變壓器濾油、注油、熱油循環的操作規范
打開濾油機出油閥進行熱油循環加熱。
四、變壓器真空注油到儲油柜規定油位后的滿油狀態下進行熱油循環時，變壓器不抽真空。濾油機進油管路處理同上。濾油機出油管路連接時，變壓器器身頂部注油閥門帶有放氣塞，利用放氣塞將管路中氣體排出，使油管路充滿油后再打開器身頂部閥門，進行熱油循環加熱。
五、滿油狀態下熱油循環前，檢查吸濕器已正確安裝，呼吸通暢。
六、熱油循環時，濾油機出口油溫不應低于50℃，油箱內溫度不應低于40℃。七、熱油循環時保持真空的變壓器，補油順序同抽真空注油補油相同順序。
八、經過熱油循環的油取樣檢驗，應達到現行的國家標準《電氣裝置工程電氣設備交接試驗標準》的規定。
九、變壓器熱油循環完畢，注油完畢后，在施加電壓前，應靜置一段時間。靜置時間不應小于下列規定：
十、變壓器靜置完畢后，應從變壓器的套管、升高座、冷卻裝置、氣體繼電器及壓力釋放裝置等有關部位進行多次放氣，并應啟動潛油泵，直至殘余氣體排盡。
十一、儲油柜中排氣必須按制造廠規定進行。
5.4.2.3注意事項：
1、對220kV及以上電壓等級的變壓器必須進行熱油循環。
2、注油時儲油柜規定油位，應按油位溫度曲線對應溫度位置稍高一點。
3、熱油循環前的管路連接時，要排除管路中的氣體。變壓器注油管路可利用本體閥門排氣塞排氣。如本體閥門無排氣塞，可在注油管前端加裝閥門，將注油管充滿油后，用加裝閥門與本體閥門相聯接。
4、冷卻器中油應與油箱主體的油同時進行熱油循環，為維持油箱溫度，可將潛油泵和閥門間斷的關閉。
5、滿油狀態下進行熱油循環前必須檢查吸濕器呼吸通暢，油封油位正常。
6、變壓器靜置完畢后，應對所有放氣塞進行多次放氣。
展開 【收藏】變壓器濾油、注油、熱油循環的操作規范
三、啟動濾油機真空泵，打開濾油機進油閥門，對濾油機進油管抽真空后打開變壓器底部閥門，使濾油機進油，進行自循環加熱溫油。打開變壓器頂部注油閥門，使注油管內空氣通過真空泵排出。打開濾油機出油閥進行熱油循環加熱。
四、變壓器真空注油到儲油柜規定油位后的滿油狀態下進行熱油循環時，變壓器不抽真空。濾油機進油管路處理同上。濾油機出油管路連接時，變壓器器身頂部注油閥門帶有放氣塞，利用放氣塞將管路中氣體排出，使油管路充滿油后再打開器身頂部閥門，進行熱油循環加熱。
五、滿油狀態下熱油循環前，檢查吸濕器已正確安裝，呼吸通暢。
六、熱油循環時，濾油機出口油溫不應低于50℃，油箱內溫度不應低于40℃。七、熱油循環時保持真空的變壓器，補油順序同抽真空注油補油相同順序。
八、經過熱油循環的油取樣檢驗，應達到現行的國家標準《電氣裝置工程電氣設備交接試驗標準》的規定。
九、變壓器熱油循環完畢，注油完畢后，在施加電壓前，應靜置一段時間。靜置時間不應小于下列規定：
十、變壓器靜置完畢后，應從變壓器的套管、升高座、冷卻裝置、氣體繼電器及壓力釋放裝置等有關部位進行多次放氣，并應啟動潛油泵，直至殘余氣體排盡。
十一、儲油柜中排氣必須按制造廠規定進行。
5.4.2.3注意事項：
1、對220kV及以上電壓等級的變壓器必須進行熱油循環。
2、注油時儲油柜規定油位，應按油位溫度曲線對應溫度位置稍高一點。
3、熱油循環前的管路連接時，要排除管路中的氣體。變壓器注油管路可利用本體閥門排氣塞排氣。如本體閥門無排氣塞，可在注油管前端加裝閥門，將注油管充滿油后，用加裝閥門與本體閥門相聯接。
展開 
FLOW-3D的模具熱循環模擬
這張是模具熱循環分析，通過熱循環的分析來分析溫度的分布，便于布置水道。在低壓上這個水道是沒有的，在高壓上是必要的。
利用sherlock進行快速熱循環疲勞評估
具體的計算過程如下：
首先根據結構尺寸和材料參數計算得到載荷F：
再根據溫度變化范圍得到應變變化范圍：
然后計算應變能：
最后由應變能計算循環壽命：
在此計算過程中，需要輸入的結構和材料參數既可以手動輸入，也可以通過sherlock直接讀取ECAD文件獲取。
分析流程
分析模型直接從ECAD文檔讀取，包含多個odb文件，sherlock只需要直接讀取打包好的tgz格式文件即可。
圖 1 讀取tgz文件得到的部件列表
在Sherlock中直接定義熱環境，如下圖：
圖 2 熱環境定義
定義好熱環境之后，就可以直接進行焊點熱疲勞的分析了。如下設置焊點的材料（可以在材料庫直接選擇，也可以自定義）及熱循環事件，點擊運行即可。如下圖：
圖 3 焊點熱疲勞求解設置
點擊運行后，幾秒鐘，就可以得到計算結果。雙擊結果查看：
圖 4 焊點疲勞計算結果
從計算結果可以看到，焊點的個數、類型等等，以及循環一次產生的損傷及失效的循環次數。對于當前計算，焊點循環一次的損傷是0.0014，也就是熱循環711次之后，焊點就會失效。
結論
從以上計算分析發現，Sherlock在計算焊點疲勞時，采用了經驗公式，計算速度極快。因此，應用Sherlock，可以快速根據計算結果進行設計方案的調整，并即刻驗證改進效果。這樣可以大大縮短產品開發的時間，同時提升產品的可靠性。
展開 AnsysWB-基于熱循環載荷的焊球熱應力仿真 ￥15
由于反復接通和斷開電源，微電子元件受
</div><div contenteditable="false" width="100%">
到熱循環的作用，因此，焊點處出現裂紋，斷開了芯片與印刷電路板的連接，從而導
</div><div contenteditable="false" width="100%">
致故障。
</div><p>本例基于 “非線性結構材料模塊”中的模型 “黏塑性焊點”。</p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
<figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="https://img.jishulink.com/202512/attachment/cfacfaa56fd948108d043c368bd3c241.png" style="display: inline-block;" data-regular="true">
<img src="https://img.jishulink.com/202512/attachment/cfacfaa56fd948108d043c368bd3c241.png" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202512/attachment/cfacfaa56fd948108d043c368bd3c241.png?
展開 循能智熱?驗極臺（體現循環測試、智能熱分析，以及極致驗證的定位）
一、核心功能：全方位覆蓋功率與熱性能測試
Power Tester 功率循環及熱測試平臺整合了功率循環與熱性能分析雙重核心能力，為功率半導體器件提供全生命周期可靠性驗證。
在功率循環測試方面，設備可對 IGBT、SiC MOSFET、GaN 等器件施加 0-6000A 寬范圍周期性電流負載，模擬從常溫到 200℃的極端工況，支持恒定電流、結溫差（ΔTj）、殼溫差（ΔTc）等多種循環模式，精準復現新能源汽車電機控制器、風電變流器等場景的高頻開關應力。
熱測試功能則通過瞬態熱阻測試技術，實時采集器件從芯片到散熱系統的溫度響應曲線，結合結構函數分析，直觀呈現封裝層間熱阻分布，可快速定位芯片貼裝空洞、鍵合線脫落等熱失效隱患。此外，平臺支持 12 通道并行測試，能同步評估多器件一致性，測試效率較傳統設備提升 3 倍以上。
二、產品優勢：技術突破與場景適配性
相較于同類測試設備，Power Tester 的核心優勢體現在三方面：
一是高精度與寬兼容性，電流控制精度達 ±0.5%，溫度測量誤差≤1℃，兼容 AEC-Q101、JEDEC JESD22-A122 等國際標準，滿足汽車電子、工業控制等多領域嚴苛要求。
二是智能化測試流程，搭載 AI 驅動的失效判據系統，可自動識別器件參數漂移趨勢，結合歷史數據庫預判壽命拐點，將測試周期縮短 40%。
三是模塊化擴展設計，支持熱阻測試、功率循環、環境應力（溫濕度、振動）等模塊靈活組合，用戶可根據需求升級，降低設備迭代成本。
展開 設計仿真 | Simufact Welding助力重工行業解決焊接難題
（左-仿真結果，右-實際掃描結果）
Simufact Welding仿真結果與實際對比（視圖放大15倍）
— 求解效率 —
Simufact Welding
Simufact Welding 除了DDM/SMP并行加速求解算法之外，還有一些快速算法，只需進程樹中復制模型，切換求解算法，無需重新建模，主要的快速算法包括解耦、熱循環曲線法（TC）、高級熱循環曲線法（ATC）、單發計算、收縮法（固有應變法），各方法的計算效率對比如下：
表1：不同算法間的對比(測試模型47萬網格，焊縫6m)
表2：熱循環曲線法（TC）和高級熱循環曲線法（ATC）的對比
（測試模型38.9萬網格，9765mmX1529mmX2069mm，焊縫長度3.5m）其中：8DDM代表8核并行計算；TC-熱循環曲線法；ATC-300-高級熱循環曲線法，系數300
從上表中可以看出，Simufact Welding 的快速算法可以提高幾十上百倍的求解效率，用戶可以根據不同的需求，選擇不同的求解算法。
02
行業案例展示-某機車底盤
— 模型簡介 —
Simufact Welding
某機車底盤結構由上板、下板、加強筋、支撐、樞軸等共計25個結構件通過焊接工藝裝配組成。焊接過程分為兩個工步進行焊接，焊接完第一個工步后將第一個工步的結果繼承到第二個工步上進行后續模擬分析；在Simufact Welding中可以直接從結果復制，將前序工位計算的結果傳遞到后續焊裝工位，方便多個組裝焊接工位。
展開 四川大學石玲英：形狀穩定的水合鹽/聚丙烯酰胺相變有機水凝膠，可實現智能溫度管理
DPDH，PAM水凝膠和PAM/DPDH PCOH的熱性質。（a）加熱和冷卻速率為5°C min
-1
的DPDH，PAM水凝膠和PAM/DPDH PCOH的DSC測量的加熱和（b）冷卻曲線。（c）DPDH，PAM水凝膠和PAM/DPDH PCOH的TGA和（d）差示熱重（DTG）曲線。
圖
5. PAM/DPDH PCOH的熱循環穩定性。
（a）0、100和300次熱循環后，PAM/DPDH PCOH的DSC加熱曲線和（b）冷卻曲線。（c）未加載的原始PAM/DPDH PCOH和（d）原始PCOH的照片，（e）100個熱循環后的PCOH，和（f）300個熱循環后的負載100 g重量的照片。
圖
6. PCOH的機械性能。
（a）壓縮試驗的應力-應變曲線（插圖：PCOH樣品的照片）。PAM水凝膠和PAM/DPDH PCOH在（b）25°C和（c）40°C下的流變曲線。
圖
7.智能溫度管理和防漏性能。
空氣，PAM水凝膠和PAM/DPDH PCOH在（a）水浴加熱和（b）冰水浴冷卻過程中的溫度變化曲線（插圖：測量設備的數碼照片和曲線的放大部分） 。（c）加熱過程中PAM/DPDH PCOH的紅外熱圖像和相應的數字照片。（d）在加熱和冷卻過程中熱變色PCOH和PAM水凝膠樣品的變色圖像。
【總結】
團隊已經成功地制備了
PAM/DPDH相變有機水凝膠。通過物理摻入，PAM有機水凝膠網絡被證明是用于DPDH PCM形狀穩定的有前途的基質，可實現固-液相變化而沒有泄漏和相分離。已經證明，從熔融水合鹽，DPDH和單體的混合溶液中進行一步原位聚合是一種制備相變軟材料的簡便方法。
展開 高性能多模彈熱制冷系統
為了在單級原型中捕捉主動再生循環和大利用率操作的最佳性能，研究人員開發了一種多模式彈性冷卻系統，利用主動回熱模式的大溫跨度（圖1A）和單級循環模式的高效冷卻（圖1B）。
彈性材料的理想幾何形狀不僅在循環壓縮下表現出強大的機械完整性，還有利于材料與傳熱流體（蒸餾水）之間的熱交換。在設計彈熱材料的場驅動和循環壽命時，需要考慮與彈熱材料相變相關的偏應力狀態。彈熱材料在壓縮模式下可承受大于1000萬次循環，即每天12小時和每年180天的使用模式下，0.1 Hz運行和1000萬次循環相當于12.8年，超出了商用電器的標準使用壽命。
圖2. 多模彈性高熱量制冷系統的性能。
相比僅運行單級循環8 K的制冷溫差和僅運行主動回熱循環不足30 W的制冷量取得了顯著的提升。研究表明，利用因子決定了管束工質中彈熱效應兩種釋放途徑的比例，其中一部分彈熱效應可被傳熱流體帶走用于制冷，而另一部分彈熱效應需要留在管束工質內部，用于維持工質在傳熱流體流動方向的溫度梯度，而最佳利用因子反映了兩者之間的競爭關系。
主動回熱循環需要更多的彈熱效應維持溫度梯度，最佳利用因子在0.6左右；單級循環可將大部分彈熱效應用于制冷，最佳利用因子大于6。多模式彈熱制冷機可顯著拓展最佳利用因子的范圍，使其可在大范圍工況變化時保持高效率。在此基礎上，可以通過調節管狀彈熱工質內插組件的結構參數，優化管狀彈熱工質內固、液相的熱容比，有望實現40 K以上的制冷溫差和500 W的制冷量。
圖3. 已報道的彈熱、磁熱和電熱冷卻原型的比較及其性能。
多模彈性制冷概念也可以擴展到級聯多個NiTi管束，從而實現模式的變化。如在主動回熱循環模式或單級循環模式下級聯兩束有望填補圖2A中的性能差距，并可以實現兩種模式之間的平滑過渡。
展開 
莫雅超 等：CaO/Ca(OH)2核殼結構顆粒的制備及其儲熱性能
熱能儲存技術分為顯熱儲熱、相變儲熱和熱化學儲熱。其中，熱化學儲熱具有儲熱密度大，可實現跨季節儲熱等優勢，應用前景十分廣闊。熱化學儲熱通過可逆反應實現熱能的儲存和釋放。其中，氫氧化鈣具有價格較低和儲熱密度較高的優勢，其反應機理和循環穩定性已有較多研究，在反應器級別的研究中，文獻[
11-13
]表明氫氧化鈣存在易結塊、易團聚、循環穩定性較差等問題，未改性的儲熱材料在固定床反應器中傳熱性能較差，反應時間過長，在流化床反應器中易堵塞管道且物料損失較大，難以實現熱能的高效儲存與釋放。為解決上述問題，需要對氫氧化鈣材料進行改性或造粒。Ro?kopf等通過向氫氧化鈣中添加納米SiO 2的方法，改善了氫氧化鈣的結塊現象。Afflerbach等通過在氫氧化鈣顆粒外包覆多孔陶瓷的方法，制備了具有核殼結構的顆粒，可以在氮氣氛圍下多次循環后不發生開裂或破碎，但是還未對空氣環境下的儲熱性能進行研究。夏伯謙等通過摻雜黏結劑的方法，制得了可在氮氣氛圍下多次循環的粒狀氫氧化鈣復合材料，但循環次數還是偏少，顆粒強度較低。對于在氮氣氛圍下使用的儲熱材料需要在反應器中增加相應裝置使反應器內時刻保持氮氣氛圍，避免物料因與空氣接觸而失效，將增加反應器的成本和復雜程度。針對現有儲熱材料顆粒制備研究中存在的穩定性依然較差、難以在空氣氛圍中應用的問題，本文通過在預粒化的氫氧化鈣顆粒外包裹碳化硅陶瓷前驅體并高溫燒結的方法，制備了一種可在空氣氛圍下進行多次儲放熱循環的核殼結構顆粒。
1 顆粒制備方法
1.1 顆粒制備方法
工業生產中使用的氫氧化鈣通常為粉末狀，因此，為了制備核殼結構的氫氧化鈣顆粒，需要先將氫氧化鈣粉末制成球狀顆粒，以便于在顆粒外包覆漿狀的陶瓷前驅體材料。
展開 2205是什么材質？怎么焊接?
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熱循環：雙相不銹鋼焊接的最大特點是焊接熱循環對焊接接頭內的組織有影響，無論焊縫還是熱影星區都會有相變發生，這對焊接接頭的性能有很大影響。因此，微信公眾號:焊王，多層多道焊是有益的，后續焊道對前層焊道有熱處理作用，焊縫金屬中的鐵素體進一步轉變為奧氏體，成為以奧氏體占優勢的兩相組織；毗鄰焊縫的熱影響區中的奧氏體相也相應增多，且能細化鐵素體晶粒，減少碳化物和氮化物從晶內和晶界析出，從而使整個焊接接頭的組織個性能顯著改善。也正是由于焊接熱循環的影響，雙相不銹鋼焊接時要求與介質接觸的焊道應焊接，這一點與奧氏體不銹鋼焊接循序的要求恰恰相反。
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工藝參數的影響：焊接工藝數即焊接線能量對雙相組織的平衡也起著關鍵的作用。由于雙相不銹鋼字高溫下是100% 的鐵素體若線能量過小，熱影響區冷卻速度快，奧氏體來不及析出過量的鐵素體就會在溫室下過冷保持下來。若線能量過大，冷卻速度太慢，盡管可以獲得足量的奧氏體，但也會引起熱影響區的鐵素體晶粒長大以及σ相等有害金屬相的析出，造成接頭脆化。 為了避免上述情況的發生，最佳的措施是控制焊接線能量和層間溫度，并使用填充金屬。
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保護氣體的影響：鎢極氬弧焊時，可在氬氣中加入2%氮氣，防止焊縫表面因擴散而損失氮，有助于鐵素體與奧氏體的平衡。
展開 浙江師范大學＆香港理工大學Nature子刊: 冷熱交替條件下二維層狀材料室溫熱釋催化產氫
熱釋催化產氫量
圖五 熱釋催化降解有機染料結果
a. 15 oC到65oC 的冷熱循環下，RhB（5 mg L?1）染料溶液吸收譜的變化
b. RhB降解率隨熱循環次數的變化。插圖是熱釋催化降解RhB染料的實驗照片。
【小結】
本文報道了對稱性破缺的二維層狀材料的熱釋催化產氫和降解有機染料現象。在熱循環條件下，經在24個冷熱循環激勵下，每克催化劑分解水的產氫量高達540微摩爾。在熱循環5次后，熱釋催化降解RhB溶液降解率可達到99%。該研究工作對于推動利用環境冷熱變換能來分解水制備清潔氫能及降解染料廢水方面具有很好的應用前景。
文獻連接：Room-temperature pyro-catalytic hydrogen generation of 2D few-layer black phosphorene under cold-hot alternation (Nat. Commun., 2018, DOI:10.1038/s41467-018-05343-w）
展開 鋰離子電池充放電循環期間的熱效應 ￥500
<p>熱管理對于電池安全性和確保其較長使用壽命來說至關重要。高溫通常會加快電池的 退化速度，縮短電池的使用壽命，因此功率較高的應用可能需要主動式冷卻。熱管理 的另一個方面是需要避免單個電池或電池組中出現較大的溫度梯度，因為這樣可能會 導致電流密度和老化程度不均勻。 鋰離子電池因其不同的長度尺度和幾何的復雜性，需要考慮上述幾點。形成電池單元 的各層在層法向的尺寸通常為數十微米，但在電池片方向達數十厘米，且通常纏繞成 多層幾何。就實際使用的電池或電池組而言，幾何尺寸可能達到數厘米至數米 （對于 電動汽車的情況），可以由數以百計的單電池組成。使用全三維化學電池模型求解這些 幾何的計算量相當大。 但是，由于鋰離子電池各組件的熱導率相對于生成的熱量來說相當高，因此在許多情 況下我們可以假定電池的溫度分布相當均勻。此外，如果較小的溫度變化沒有對電池 的化學性質產生嚴重影響，則基于電池的平均溫度，使用集總模型來描述電池的化學 性質幾乎不會對其中具體的細節產生影響。 </p><p>本案例模擬充放電循環期間以及隨后松弛階段的鋰離子電池。集總電 池模型用于對電池單元化學性質進行建模，二維軸對稱模型用于對電池溫度進行建模。
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