熱成形仿真及應用
關注創建者：陳磊+湖北長平汽車裝備有限公司 創建時間：2018-06-10
熱成形仿真及應用的視頻教程
eta/ DYNAFORM成形仿真應用
eta/ DYNAFORM成形仿真應用 適用人群：面向汽車、模具、廚電、軌道交通、機械、材料等行業相關的CAE仿真工程技術人員及高校相關專業師生 報名福利 添加微信客服： jishulink888，免費領取20G的 DYNAFORM資料包一份！
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動力電池熱管理CFD仿真進階25講-SCDM和STAR-CCM+在動力電池熱仿真應用
7、掌握動力電池熱流場仿真結果后處理的方法，以及評估動力電池熱管理的方法，能夠正確解讀電池流場仿真和熱仿真結果，并提出合理的結構和充放電策略改進建議； 本課程基于目前市場上主流的動力電池的熱管理設計都是采用液冷設計，本案列以采用液冷的方式對新能動力電池進行液冷或液熱，以ANSYS-SCDM軟件做為電池包PACK建模的前處理器，以STAR-CCM+軟件作為液冷系統流場仿真和PACK熱場仿真的求解器，
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新能源汽車電池包熱管理及熱仿真分析案例應用解析
主講新能源汽車電池包熱管理及熱仿真開發流程中涉及到的相關仿真問題 主要包含 1、電池包幾何前處理（風冷電池包幾何前處理、液冷電池包幾何前處理、圓柱電池包幾何前處理、軟包電池幾何前處理）講解，主體講解電池包各大系統在不同仿真應用中的簡化方法，涵蓋風冷、液冷、圓柱、軟包、方形鋁殼等不同方案的組合電池包。依據仿真需求對電池結構進行解析，合理合適的簡化。
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熱成形仿真及應用的實例教程
本文介紹了熱成形零件的類型以及這幾種類型在白車身上的分布以及應用情況；同時，從熱成形的微觀和宏觀兩個方面介紹了熱成形的質量控制技術。
世界節能與環境協會的研究報告指出：汽車整車重量降低10%，燃油效率可提高6%～8%，面對國內汽車保有量不斷攀升、排放增大、環境污染日趨嚴重、全球資源短缺、新能源汽車續航能力不足等問題，汽車輕量化將是未來汽車重要的發展方向之一。綜合比較鋁合金、鈦合金、鎂合金，以及非金屬碳纖維復合材料等輕量化材料，高強度鋼是目前滿足車身輕量化，同時提升碰撞安全性能的最佳材料之一。近年來，熱成形在主機廠的應用越來越廣泛；同時，隨著熱成形技術的不斷創新，新的熱成形類型應運而生并且技術越來越成熟，給主機廠帶來了更多的選擇。本文著重介紹目前已經量產的幾種類型。
由于熱成形零件涉及很復雜的金屬材料熱、力、相變等多物理場耦合等等問題，所以相對冷沖壓件，熱成形零件在質量控制上有很多特殊的要求。在這種背景下，熱成形的工藝過程控制技術，將作為主機廠和熱成形供應商共同研究的一個課題并且會持續不斷更新。
熱成形零件的類型，分布以及應用
隨著熱成形技術的發展，熱成形種類越來越多，并且也越來越成熟。表1是目前比較成熟的熱成形類型在成形前的板料截面示意圖，這幾種類型已經應用到很多車型上并且已經量產。另一方面，由于車身輕量化以及碰撞的要求越來越高，熱成形零件在白車身上的分布越來越廣，單車上熱成形零件使用數量也越來越多。根據碰撞時力的傳遞，白車身上有接近40個零件都是可以使用熱成形工藝的，如圖1光亮處所示。
表1 成形前板料截面示意圖（5種類型）
以下是熱成形類型在成形前的板料截面介紹。
⑴等厚。熱成形前的板料為一塊等厚板料。等厚是目前應用最廣的類型，一個白車身上等厚的熱成形零件占所有熱成形零件的90%以上。
展開 讓更多人了解汽車行業的細節
自1984年首個熱成形零件應用到車身上開始，隨著熱成形技術和汽車行業的不斷發展，其應用范圍也越
來越廣泛。
最初，熱成形零件只應用在車門防撞梁上，
然后擴展到車身的A柱和B柱等位置，進一步應用于整車各承力關鍵部位的零件
。
熱成形零件占車身質量比例也從最初的1%逐漸擴展到5%、10%、20%甚至30%以上。
這其中有幾個因素起到了推動作用：
其一，輕量化的需求。
降低汽車自身質量可以提高輸出功率、降低噪聲、提升操控性、可靠性，提高車速、降低油耗。
若汽車整車質量降低10%，燃油效率可提高6%～8%。
當今，越來越嚴苛的排放法規，新能源汽車的興起都推動著汽車往更輕的方向發展。
其二，安全法規不斷升級。
中汽研發部的2018年版C-NCAP新規將臺架車的質量由950kg提高到1400kg，中保研C-IASA參考IIHS引入小角度偏置碰試驗，這都要求車身關鍵部件能夠承受更高的沖擊載荷。
傳統冷沖壓高強鋼無法滿足上述要求，而熱成形材料的抗拉強度可以達到1500MPa，而且零件幾乎沒回彈，尺寸精度高，因此成為了大部分承力零件的首選。
其三，熱成形技術的發展，補丁板、拼焊板、變等厚板、變強度等多樣性技術擴展了其應用范圍，門環是這些先進技術的集成創新應用。
2014年門環首次應用在謳歌MDX上，目的是為了提升小角度碰撞性能以達到IIHS評價要求，而實車碰撞試驗評價優秀（G），證明了門環的性能優良，如圖1所示。
展開 近年來，熱成形鋼在汽車白車身中的應用逐年增加，為進一步改善該鋼的強塑性，微合金化處理被廣泛應用于熱成形鋼中。
Nb元素對熱成形鋼的組織性能調控作用顯著，可以有效細化原始奧氏體晶粒，形成的納米第二相會釘扎位錯，同時提高材料的強度與塑性。
LIANGJ等研究了Nb微合金化對商用38MnB5鋼組織性能的影響，發現添加Nb后，尺寸為20~50 nm的(Nb,Ti)c均勻分布在基體上，原始奧氏體和馬氏體塊尺寸分別減小至15.9 um和0.55 um，抗拉強度維持在1.9 GPa的同時，總伸長率達到9.14%。
LINL等研究了不同Nb含量對22MnB5鋼的影響，發現隨著Nb質量分數的增加 (0->0.027%-0.049%) ，原始奧氏體晶粒度與馬氏體板條寬度均更加細小;當Nb質量分數為0.049%時，細化效果最為顯著，原始奧氏體晶粒度與馬氏體板條寬度僅為傳統熱成形鋼的1/3左右。V微合金化也可實現強塑性的提升，但V是低溫析出元素，大多數固溶在基體中。
采用Nb-V復合添加的方式，利用微合金元素之間的協同作用更有利于析出碳氮化物，能進一步提升熱成形鋼綜合性能。圖1所示為3種試驗鋼顯微組織圖像，相較于無微合金元素的30MnB5 鋼30MnB5Nb鋼的原始奧氏體晶粒尺寸變得細小，Nb-V復合微合金化對原始奧氏體晶粒度的細化效果最為顯著。
LIU B等研究了不同Nb、V含量配比對試驗鋼顯微組織的影響，發現Nb元素的添加會提高殘余奧氏體的含量，而V對殘余奧氏體的影響較小，利用0.035%Nb+0.025%V (質量分數) 微合金化后的試驗鋼平均晶粒尺寸最小，僅為1.6um左右。此外，中信金屬股份有限公司與中國汽車工程研究院合作開發的0.04%Nb+0.04%V熱成形鋼已成功實現工業化試制并裝車應用。
展開 熱成形技術及應用現狀
1.熱成形板板材性能
熱成形鋼板有極高的材料強度及延展性，一般的高強度鋼板的抗拉強度在400～450MPa左右，而熱成形鋼材加熱前抗拉強度就已達到500～800MPa，加熱成形后則提高至1300～1600MPa，為普通鋼材的3～4倍，其硬度僅次于陶瓷，但又具有鋼材的韌性。因此由熱成形鋼板制成的車身極大地提高了車身的抗碰撞能力和整體安全性，在碰撞中對車內人員會起到很好的保護作用。
汽車上應用熱成形技術的典型鋼種是22MnB5。熱成形工藝過程為：首先將常溫下強度為400～500MPa的硼合金鋼板22MnB5加熱到930～950℃，使珠光體和鐵素體均勻奧氏體化，然后送入模具內沖壓成形；同時在壓力機閉合的情況下，在模具內快速冷卻到200℃左右，冷卻速率達到27K/S，將奧氏體轉變為馬氏體，使晶體硬化，以大幅度提高板材屈服強度和抗拉強度。熱成形后屈服強度達到1000MPa，抗拉強度達到1500MPa以上，延伸率為6%，其工藝原理如圖1所示。
2.熱成形板在江淮汽車中的應用
江淮汽車在近年推出的多個車型上，均使用了熱成形技術來減小車身質量，且新車型中還呈現出應用比例越來越高的趨勢。
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金屬塑性加工工藝是一種常用的零部件成形制造工藝，常見的成形工藝有鍛造、沖壓、拉拔、軋制等等，這些工藝廣泛應用于各行各業。在以往，成形工藝的制定、創新，以及模具的設計都需要依靠大量的工程試錯進行迭代，從而優化工藝參數、優化模具設計，但時間與物料人力成本極高。
?？怂箍倒I軟件旗下Simufact Forming仿真軟件，能夠對零部件的成形過程進行仿真分析，預測成形過程中材料與模具設計的諸多問題，例如折疊、填充不滿、模具應力分布等問題，助力工程師對工藝及模具進行優化，同時軟件能夠進行熱處理工藝仿真分析，預測零部件在熱處理過程中變形、殘余應力、相變的演化過程，對熱處理工藝的改善起到一定指導作用。
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熱成形仿真及應用的最新內容
形狀記憶合金（SMA）能夠在發生大變形后不產生殘余應變（偽彈性），并且可以通過溫度變化從大變形中恢復（形狀記憶效應）。偽彈性和形狀記憶效應使其特別適用于航空航天、生物醫學和結構工程等領域。本仿真模擬了將形狀記憶合金用作脊柱間隔器的過程。
目標
熟悉形狀記憶合金
理解考慮熱效應的形狀記憶合金建模流程
建模步驟
1. 在 ANSYS Workbench 中創建靜力結構系統
從智能手機的熱交互、緊湊外殼內的高功率電路板散熱，到極端天氣下的工業設備耐候性等復雜現實場景，通過熱仿真技術，工程師能夠精準預測設計在不同溫度場景下的行為，深刻理解熱能如何影響產品的效率、可靠性與安全性，從而在研發早期快速調整設計方案，實現產品的最佳性能表現。
Ansys應用類系列網絡研討會——熱仿真系列專題已上線，將重點介紹 Ansys 多款求解器矩陣在電子散熱、電熱耦合及復雜熱管理問題中的實際應用
報名時間：4月1日-6月19日
提交作品：4月1日-7月10日
作品初審：7月13日-7月24日
作品復審及網絡投票：7月27日-8月7日
結果出爐：8月18日
頒獎典禮：在9月舉行的Ansys 2026全球仿真大會，為獲獎者頒發榮譽證書和獎品。
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過去幾年，在 Ansys 全球仿真大會仿真應用大賽中，來自汽車、高科技、半導體、能源及高校科研等領域的用戶
厭氧培養箱是一種在無氧環境下進行細菌培養及操作的專用裝置。它能提供嚴格的厭氧狀態、恒定的溫度培養條件，并具有一個系統化、科學化的工作區域。在厭氧培養箱內操作培養物，可以培養需要在厭氧環境中才能生長的各種厭氧生物，又能避免厭氧生物在大氣中操作時接觸氧而死亡的危險性。
一、厭氧培養箱的工作原理：無氧環境如何構建？
厭氧培養箱通過物理密封與化學除氧相結合的方式，持續排除箱內氧氣
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?很多人好奇熱成像儀：明明看不見的熱量，怎么就變成了清晰的圖像？為什么有的熱成像儀能檢測遠距離目標，有的卻只能近距離使用？
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紅外熱成像儀的核心邏輯
5月19日16:00，Ansys官方『揭秘電弧仿真：Ansys最新技術與應用案例』研討會將基于Fluent、Maxwell講解電弧仿真多物理場聯合分析，建立從原理方法到工程案例的完整實踐流程。感興趣的下滑預約學習??
時間：5月19日（星期二），16:00-17:00
內容簡介：
隨著電力設備向高容量、高可靠性發展，電弧仿真已成為設計與驗證階段的關鍵技術之一。本次線上研討會將聚焦
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FRED模型
連桿作為發動機曲柄連桿機構中的關鍵受力件，對強度、硬度、組織一致性以及尺寸穩定性要求極高，一旦模鍛流線、殘余應力或淬火冷卻控制不當，極易在后續機加工和裝配過程中暴露出質量波動問題，影響裝機一致性與批量交付穩定性。
從 1200℃ 模鍛到 850℃ 水淬，如何系統降低硬度離散、組織異常與淬火變形？
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目標
熟悉形狀記憶合金
理解考慮熱效應的形狀記憶合金建模流程
建模步驟
1. 在 ANSYS Workbench 中創建靜力結構系統
