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熱變形

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創(chuàng)建者：琳泓c(diǎn)omsol 創(chuàng)建時(shí)間：2019-08-20

熱變形的視頻教程

abaqus通過子結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)大跨距橋梁熱變形分析
abaqus通過子結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)大跨距橋梁熱變形分析

本視頻介紹了如何通過子結(jié)構(gòu)功能實(shí)現(xiàn)大跨距橋梁的熱變形分析。

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ABAQUS-鋼板軋制中的熱變形分析
ABAQUS-鋼板軋制中的熱變形分析

模型的建立 鋼板材料的設(shè)置 軋制模型的裝配 接觸和文都邊界的設(shè)置（軋輥的溫度200） 網(wǎng)格的編輯和單元的創(chuàng)建 求解分析

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讓你的CAE效率提升百十倍的，SimSolid保姆式培訓(xùn)班來了
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直播大綱： 1、SimSolid無網(wǎng)格結(jié)構(gòu)仿真軟件介紹 2、SimSolid在汽車/重工/電子消費(fèi)品/醫(yī)療等行業(yè)的應(yīng)用 3、SimSolid中10分鐘完成3輪方案對比分析案例演示 4、SimSolid中10分鐘完成800+零件裝配體仿真演示 5、SimSolid中10分鐘完成復(fù)雜特征結(jié)構(gòu)熱變形和熱應(yīng)力分析演示 10月25日SimSolid杭州線下免費(fèi)培訓(xùn)班報(bào)名同步進(jìn)行中！

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熱變形圖1

熱變形的實(shí)例教程

熱變形溫度是指對浸在120°C/h的升溫速率升溫的導(dǎo)熱的液體介質(zhì)中的一定尺寸的矩形材料試樣施以規(guī)定負(fù)荷，試樣中點(diǎn)的變形量達(dá)到與試樣高度相對應(yīng)的規(guī)定值時(shí)的溫度，是衡量材料耐熱性能的重要指標(biāo)之一。 1.測試方法對熱變形溫度結(jié)果的影響 常用熱變形溫度測試標(biāo)準(zhǔn) (1)GB/T1634-2004 (2)ASTM D648-2007 (3)ISO 75-2：2013 注：由于1和3測試方法完全一樣，這里只討論1和2之間的區(qū)別 同種材料在相同實(shí)驗(yàn)條件下，根據(jù)不同標(biāo)準(zhǔn)以及樣條獲得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下 結(jié)果分析：不論何種材料，按照不同測試方法得到的結(jié)果確實(shí)存在一定差別，且有著相同的規(guī)律：GB/T1634-2004 4X10X80（平放）＜GB/T1634-2004 4X10X120(側(cè)立)＜ASTMD648-2007 6.4X13X130（側(cè)立）。 2.硅油黏度對熱變形溫度的影響 根據(jù)熱變形溫度測試原理，硅油只是一種介質(zhì)，用來保證樣品不同方位受熱均勻穩(wěn)定，理論上對測試結(jié)果沒有影響。但當(dāng)硅油使用時(shí)間較長以后，由于受到污染（樣品在高溫條件下分離出小顆粒渣滓），硅油會(huì)變得混濁，顏色變深，從而增加硅油的黏度，當(dāng)黏度過大導(dǎo)致硅油不能均勻流動(dòng)時(shí)，會(huì)對測試結(jié)果造成一定的誤差。 3.熱變形測試起始溫度對測試結(jié)果的影響 在GB/T1634-2004標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定：每次實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，加熱裝置的溫度應(yīng)低于27°C，除非以前的實(shí)驗(yàn)已經(jīng)表明，對測試的具體材料在較高溫度下開始不會(huì)引起誤差。
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壓鑄模熱變形分析 壓鑄以及金屬型重力鑄造，在生產(chǎn)中，受到了周期性的溫度載荷。模具變形主要是脹型力與熱載荷的共同作用，分析模具的熱變形，就需要將兩者結(jié)合起來進(jìn)行分析，以發(fā)現(xiàn)模具在使用過程中的變形趨勢。 多年來，由于模流軟件，主要關(guān)注金屬液的充型與凝固過程，而對于模具，分析的最多只是循環(huán)過程中獲得的穩(wěn)態(tài)溫度場。Cast-Designer v7.5 去年推出全新模塊CDPE，全稱（Cast-Designer Performance）。該模塊采用了固體力學(xué)的三維非線性有限元求解器。經(jīng)過一年的應(yīng)用，CDPE的分析對象從鑄件，延伸到了模具和后加工過程的力學(xué)分析。 模具結(jié)構(gòu)與熱成像結(jié)果 利用結(jié)構(gòu)力學(xué)分析軟件，分析模具熱變形，顯示模具張開量達(dá)到0.3mm 缺陷： 模具熱變形，產(chǎn)生的缺陷很多。1）飛邊，2）模具錯(cuò)位影響壓鑄件精度，3）后加工量增加，4）還有可能出現(xiàn)導(dǎo)柱與導(dǎo)套、側(cè)抽芯與滑塊、推出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)零件“卡滯”現(xiàn)象，4）模具熱變形還會(huì)使模具在熱態(tài)出現(xiàn)“噴料”，無法保證壓鑄件的內(nèi)部質(zhì)量。 工程應(yīng)用： 今天，C3P Cast-Designer CDPE，不僅只有充型凝固，還能結(jié)合完整的周期，分析模具熱變形。而且全面支持六面體元素，網(wǎng)格劃分非常簡單，一鍵生成。 以下金屬型重力鑄造案例： 可見在俯視方向，中部變形量約為3mm 側(cè)視方向，變形量約為1.5mm 四缸發(fā)動(dòng)機(jī)壓鑄件，模具熱變形分析： 整體模具結(jié)構(gòu) 左側(cè)為模具熱變形量 右側(cè)為等效應(yīng)力結(jié)果 對于CDPE，有很多的意想不到的延伸應(yīng)用。不知道是否算“前沿應(yīng)用”，僅供有需求的朋友們參考。
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作者：楊揚(yáng)，海俠女，王元棟 單位：陜西法士特汽車傳動(dòng)工程研究院 來源：《金屬加工（熱加工）》雜志 摘要：對齒輪熱處理變形的各種影響因素做了一定的分析，指出齒輪類零件的熱處理變形主要受零件結(jié)構(gòu)、材料、鍛造、機(jī)加工、熱處理工藝與設(shè)備等多方面因素的影響。 一、滲碳熱處理簡介 汽車中常用的軸和齒輪需經(jīng)過鍛造、正火、機(jī)加工后，進(jìn)行滲碳淬火和回火等工藝熱處理，得到淺表層為硬度較高的滲碳層、心部為具有良好綜合力學(xué)性能的組織，這些組織以及淬火后產(chǎn)生的殘余應(yīng)力對軸和齒輪的力學(xué)性能有著決定性的作用。目前，滲碳熱處理在我公司應(yīng)用普遍，也是較為成熟的一種熱處理工藝。滲碳的目的是為了得到高碳表面層，以及低碳的心部，以保證心部高塑性高韌性，表層高硬度，提高工件的硬度、耐磨性和疲勞強(qiáng)度。 二、熱處理變形淺析 1.影響熱處理變形的因素 在零件進(jìn)行熱處理的同時(shí)，必然伴隨著形狀與尺寸的改變，這是組織應(yīng)力、熱應(yīng)力及重力的共同作用結(jié)果。組織應(yīng)力與熱應(yīng)力均為熱處理應(yīng)力，組織應(yīng)力是指熱處理過程各部位冷卻的不同時(shí)性引起的各部位組織轉(zhuǎn)變不同時(shí)所產(chǎn)生的應(yīng)力，熱應(yīng)力是由于工件各部分的溫度差異，導(dǎo)致熱脹冷縮不均勻而引起的應(yīng)力。淬火時(shí)，零件主要發(fā)生兩種變形：幾何形狀的變形，主要為尺寸及形狀的變形，由淬火應(yīng)力引起；體積的變形，主要為工件體積按比例脹大或縮小，是由相變時(shí)的比體積變化引起。 影響零件熱處理變形的因素很多，淬火過程只是釋放了零件的變形潛在應(yīng)力，而這些變形潛在應(yīng)力是整個(gè)零件加工過程中不斷累積的，可概括為材料的化學(xué)成分，鍛造過程中的鍛造溫度、鍛后冷卻速度，機(jī)械加工過程中的進(jìn)給速率、進(jìn)刀量、切削速度、裝夾方式，熱處理過程中的加熱速度、冷卻速度、加熱溫度等各個(gè)方面的因素。
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仿真結(jié)果（1.1毫米）與實(shí)際結(jié)果（1.5毫米）相比， 相差約0.4毫米，但能夠確認(rèn)的是仿真得到變形與實(shí)際變形位置及趨勢相同（圖3）。 圖. 3 輪胎模具熱變形分析結(jié)果（Source_Metal3D） 打印完成后首先要檢查的是后處理完成后最終3D打印產(chǎn)品的尺寸和形狀是否準(zhǔn)確反映了STL文件的原始設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。 我們使用3D掃描儀對打印的輪胎模具進(jìn)行了檢查驗(yàn)證，并得到模具在Z軸方向上產(chǎn)生約1.5毫米的變形（圖3）。 在熱變形分析時(shí)所使用的變形補(bǔ)償方法，其目的是提高輪胎模具的精度。 我們生成了輪胎模具變形補(bǔ)償后的STL文件，繼續(xù)使用與真實(shí)3D打印工藝相同的條件，并對支撐進(jìn)行了重新定位，然后對其進(jìn)行了仿真分析，對使用3D打印變形補(bǔ)償?shù)哪Ｐ退玫降?em>熱變形結(jié)果進(jìn)行了研究。 如圖3所示，可以確定，使用與目標(biāo)模具幾何相比，使用變形補(bǔ)償后的模型進(jìn)行打印，熱變形降低到0.04 mm。 過使用變形補(bǔ)償設(shè)計(jì)，能夠顯著減少變形，這也證明了變形補(bǔ)償功能的重要性。 如圖3所示，通過使用變形補(bǔ)償方法，并對實(shí)際打印輪胎模具進(jìn)行掃描，實(shí)測結(jié)果最大變形僅為0.03mm。 這意味著達(dá)到了要求的公差精度（這是比較好的結(jié)果）。 未來輪胎制造工藝的革新將取決于能夠制造出復(fù)雜且精確的集成輪胎模具。 通過借助本次研究所提出的補(bǔ)償方法，我們相信增材制造技術(shù)生產(chǎn)模具有利于優(yōu)化輪胎胎面設(shè)計(jì)，并借由減少輪胎生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)生的次品。
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仿真結(jié)果（1.1毫米）與實(shí)際結(jié)果（1.5毫米）相比， 相差約0.4毫米，但能夠確認(rèn)的是仿真得到變形與實(shí)際變形位置及趨勢相同（圖3）。 圖. 3 輪胎模具熱變形分析結(jié)果（Source_Metal3D） 打印完成后首先要檢查的是后處理完成后最終3D打印產(chǎn)品的尺寸和形狀是否準(zhǔn)確反映了STL文件的原始設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。 我們使用3D掃描儀對打印的輪胎模具進(jìn)行了檢查驗(yàn)證，并得到模具在Z軸方向上產(chǎn)生約1.5毫米的變形（圖3）。 在熱變形分析時(shí)所使用的變形補(bǔ)償方法，其目的是提高輪胎模具的精度。 我們生成了輪胎模具變形補(bǔ)償后的STL文件，繼續(xù)使用與真實(shí)3D打印工藝相同的條件，并對支撐進(jìn)行了重新定位，然后對其進(jìn)行了仿真分析，對使用3D打印變形補(bǔ)償?shù)哪Ｐ退玫降?em>熱變形結(jié)果進(jìn)行了研究。 如圖3所示，可以確定，使用與目標(biāo)模具幾何相比，使用變形補(bǔ)償后的模型進(jìn)行打印，熱變形降低到0.04 mm。 過使用變形補(bǔ)償設(shè)計(jì)，能夠顯著減少變形，這也證明了變形補(bǔ)償功能的重要性。 如圖3所示，通過使用變形補(bǔ)償方法，并對實(shí)際打印輪胎模具進(jìn)行掃描，實(shí)測結(jié)果最大變形僅為0.03mm。 這意味著達(dá)到了要求的公差精度（這是比較好的結(jié)果）。 未來輪胎制造工藝的革新將取決于能夠制造出復(fù)雜且精確的集成輪胎模具。 通過借助本次研究所提出的補(bǔ)償方法，我們相信增材制造技術(shù)生產(chǎn)模具有利于優(yōu)化輪胎胎面設(shè)計(jì)，并借由減少輪胎生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)生的次品。
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熱變形圖2

熱變形的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索

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熱變形的最新內(nèi)容

通過T型槽上的夾具固定工件，可以有效控制焊接過程中的熱變形。 電機(jī)與車輛測試：在新能源汽車等領(lǐng)域，用于固定電機(jī)、減速器、動(dòng)力總成等測試設(shè)備，保證測試過程中的穩(wěn)定性和同軸度。 選型時(shí)需要關(guān)注的關(guān)鍵參數(shù) 精度等級：通常分為0、1、2、3級。0級精度比較高，多用于精和密實(shí)驗(yàn)室；1級和2級適用于精和密檢測和裝配；3級則多用于基礎(chǔ)的劃線、焊接等工作。請根據(jù)您的實(shí)際用途選擇合適的等級。
傳統(tǒng)的彈塑性模型無法準(zhǔn)確模擬這種“又快、又熱、變形又大”的極端物理過程，而 JC 模型正是為了破解這些高能耗、高破壞性的力學(xué)難題而誕生的。 該模型的核心思想是將復(fù)雜的金屬材料行為進(jìn)行“解耦”，認(rèn)為材料的強(qiáng)度主要受到三個(gè)獨(dú)立因素的疊加影響：應(yīng)變硬化、應(yīng)變率（變形速度）強(qiáng)化和熱軟化。
該模型的核心思想是：材料變形不僅包含彈性變形和晶體塑性滑移，還需要顯式考慮熱膨脹變形。因此，總變形梯度被分解為彈性/剛體轉(zhuǎn)動(dòng)部分、熱變形部分和塑性變形部分。 在本構(gòu)層面，作者保留了 FCC 晶體的 12 個(gè) {111}<110> 滑移系，并采用冪律型滑移率方程描述率相關(guān)塑性流動(dòng)。
FLOW-3D CAST 提供詳細(xì)的鑄件填充及凝固和模具熱平衡信息，并追蹤工藝過程中各種缺陷，如縮孔、縮松、表面夾渣、卷氣、困氣、沖砂、冷隔、澆不足、機(jī)械性能、熱應(yīng)力和變形等，也可以分析砂型及金屬型溫度分布和其他特殊功能。 壓鑄模塊集成常規(guī)壓鑄、半固態(tài)壓鑄、擠壓鑄造與應(yīng)力變形分析，構(gòu)建全面靈活的解決方案，助力全球制造業(yè)實(shí)現(xiàn)更高質(zhì)量與更高效率的工藝升級。
三、溫濕度環(huán)境測試：適配極端氣候條件，實(shí)現(xiàn)全場景環(huán)境適配 智能眼鏡的使用場景從 **-40℃極寒戶外（如高原、冬季巡檢）** 到80℃高溫暴曬（如夏季戶外、工業(yè)車間），從95% RH 高濕雨林到干燥沙漠，極端溫濕度易導(dǎo)致鏡片起霧、鍍層脫落、膠水失效、電路短路、電池鼓包等問題，尤其光波導(dǎo)模組（單片成本約 30 美元）對溫濕度極為敏感，易出現(xiàn)熱膨脹變形、鍍層色偏等故障。
三、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：應(yīng)對熱應(yīng)力與動(dòng)態(tài)難題 高溫不僅影響材料性能，還會(huì)引發(fā)熱膨脹、熱循環(huán)疲勞等問題，諾冠在高溫提升閥設(shè)計(jì)中融入多項(xiàng)創(chuàng)新： 熱補(bǔ)償結(jié)構(gòu)：采用延長閥蓋、彈性加載閥座等設(shè)計(jì)，吸收熱變形，避免密封面脫開。 優(yōu)化流道：減少湍流與局部過熱，提升響應(yīng)速度與使用壽命。 模塊化設(shè)計(jì)：支持板式、管式、集裝式安裝，便于維護(hù)與更換，符合ISO15407-1等國際標(biāo)準(zhǔn)。
測試通過真空熱室模擬?40℃~80℃環(huán)境，避免冷凝與設(shè)備自身熱變形干擾，測量結(jié)果如表2所示。從表2中的法蘭焦距可知，鏡頭低溫離焦量為?18μm，高溫離焦量為15μm，與光機(jī)熱集成仿真的結(jié)果基本一致，充分驗(yàn)證了光機(jī)熱集成仿真方法的可靠性，也彰顯了Zemax在光學(xué)性能預(yù)判計(jì)算中的高精度優(yōu)勢。
溫度波動(dòng)：不均勻的受熱或冷卻會(huì)導(dǎo)致工作臺(tái)產(chǎn)生熱變形。例如，油溫過高或環(huán)境溫差大，都會(huì)使工作臺(tái)不同部位膨脹不均，從而暫時(shí)或永和久性地喪失精度-2-6。 切屑與粉塵：加工產(chǎn)生的切屑和粉塵若清理不及時(shí)，會(huì)進(jìn)入導(dǎo)軌和絲杠等精和密部件，像“研磨劑”一樣急劇加劇磨損-6-9。 4.維護(hù)保養(yǎng)水平：壽命的“決定性杠桿” 這是比較可控的因素，良好的保養(yǎng)能成倍延長工作臺(tái)壽命。
精度相關(guān) 嚴(yán)禁簡化調(diào)平步驟：不校準(zhǔn)水平直接固定會(huì)導(dǎo)致后期電機(jī)振動(dòng)超標(biāo) 二次復(fù)核不可?。壕o固螺栓后水平度可能偏移，必和須再次檢測 熱效應(yīng)考慮：設(shè)備運(yùn)行發(fā)熱可能導(dǎo)致熱變形，高精度測試需考慮冷態(tài)和熱態(tài)下的精度變化 2. 操作安全 起重/吊裝作業(yè)遵守安全規(guī)程，設(shè)專人監(jiān)護(hù) 調(diào)試時(shí)禁止跨越運(yùn)行設(shè)備，出現(xiàn)異常立即停機(jī)斷電 高壓大功率電機(jī)試驗(yàn)，做好絕緣防護(hù)和應(yīng)急斷電措施 3.