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<p>本案例建立了一立方體結構的保溫箱，通過保溫箱內壁的熱輻射作用，引發(fā)了保溫箱內放置物體的溫度升高，由于物體內產(chǎn)生了溫差，又引發(fā)了物體本身的熱膨脹變形效應。

水淬質量不僅受溫度制度影響，更受入水姿態(tài)、換熱條件和操作節(jié)拍影響。 鏈式仿真能夠把鍛造殘余應力、組織繼承與淬火變形關聯(lián)起來，是提升此類鍛件工藝穩(wěn)定性的有效工具。 從“模鍛仿真—熱處理仿真—現(xiàn)場驗證—批量固化”建立閉環(huán)，是汽車發(fā)動機關鍵鍛件質量優(yōu)化的重要方向。

溫度和應力應變的關系：溫度變化引起材料的體積膨脹或收縮，淬火中工件各部位由于加熱或冷卻不均產(chǎn)生溫度梯度，熱膨脹不均導致了熱應力；材料在應力作用下發(fā)生塑性變形，應力做功對溫度場也有影響，不過在熱處理過程中變形塑性功產(chǎn)生的熱量很少，可以忽略不計。應力應變和相變的關系：淬火過程的內應力帶來相變塑性變形，引起工件內部應力和應變；應力對相變動力學也有影響。

一些結構焊接工藝的規(guī)劃，經(jīng)過Simufact welding仿真驗證后，幫助其提升了焊接變形質量控制，受益明顯。 以下案例來自上海大眾汽車有限公司，展示了Simufact welding焊接工藝仿真軟件變形結果與實際焊接變形結果對比。結構分別為B柱熱成型板激光焊接案例以及白車身側圍門框焊接變形。

一些結構焊接工藝的規(guī)劃，經(jīng)過Simufact welding仿真驗證后，幫助其提升了焊接變形質量控制，受益明顯。 以下案例來自上海大眾汽車有限公司，展示了Simufact welding焊接工藝仿真軟件變形結果與實際焊接變形結果對比。結構分別為B柱熱成型板激光焊接案例以及白車身側圍門框焊接變形。

此外，根據(jù)仿真分析的結果，可以對泵蓋的結構設計進行優(yōu)化，例如增加筋板、改變壁厚或材料配置等，以提高其抗熱應力和抗變形能力。本文基于PERA SIM Mechanical仿真分析軟件建立了泵蓋熱結構耦合仿真的過程，從導入幾何模型開始，到劃分四面體網(wǎng)格、賦予泵蓋材料參數(shù)、施加溫度和靜力載荷與邊界條件，以及設置熱結構耦合仿真分析參數(shù)，最終得到泵蓋熱變形與熱應力分析結果。

海克斯康工業(yè)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(yōu)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。

模具熱處理后產(chǎn)生的變形將嚴重影響模具的質量和使用壽命，一旦在熱處理中開裂將造成模具的報廢，因此，減少和預防模具熱處理變形及避免其開裂是廣大模具熱處理工作者的重要研究課題。

前縱梁零件構成圖三面搭接截面圖當前問題由于其三層板焊點多，熱輸入量大；零件弧面搭接多，搭接間隙難保證等原因，其焊接變形量大。為保證其總成精度，需對焊接變形問題重點分析。傳統(tǒng)分析方式通過大量現(xiàn)場調試尋找優(yōu)化方案，浪費時間和人力物力，浪費調整時間和人力物力，因此選用Simufact有限元仿真軟件在數(shù)模階段就對焊接工藝進行優(yōu)化，可以大幅度減少后期的調試成本。

由于碰撞發(fā)生的時間通常在毫秒之間，熱失控可能發(fā)生在碰撞后的幾分鐘甚至幾小時后。為解決電池內存在的不同時間尺度問題，首先使用毫秒級時間步長進行結構仿真，當機械變形完成后，利用剛柔轉換功能將結構轉為剛體，并使用較大的時間步長進行電和熱的計算，該過程可根據(jù)需要計算數(shù)分鐘或數(shù)小時。

仿真痛點DED沉積過程中，零部件的變形不可避免，通過上述介紹我們可以了解到，Simufact Welding軟件能夠對打印過程中的變形等問題進行預測分析，但對于該類型的仿真分析——基于熱機耦合的瞬態(tài)仿真，往往需要耗費大量的建模時間與計算時間。

摩擦熱在仿真中最大的難點在于：它是一個強耦合過程，機械運動影響溫度場，溫度變化又反過來改變材料屬性和接觸條件。RecurDyn可以進行<strong>“熱-變形-運動”</strong>一體化仿真，能夠求解機械系統(tǒng)的運動與受力、部件因受力和溫度變化引起的彈塑性變形，以及溫度場的分布與演變。

Workbench除了做穩(wěn)態(tài)熱應力變形，還可以做瞬態(tài)熱應力變形。熱雙金有兩個熱膨脹系數(shù)不同的金屬組成，熱膨脹系數(shù)越大，其為主動層，帶動被動層受熱彎曲。 通過workbench瞬態(tài)熱模塊和瞬態(tài)結構模塊可模擬該類情景。若考慮空氣對流對熱雙金表面溫度分布的影響，可使用Fluent與瞬態(tài)結構模塊進行熱應力仿真。

高溫和很大的溫度梯度使得變形的測量異常困難，因此我們用通用結構仿真軟件熱力學計算來分析測試。03 結果1- 熱源的確定（T測量和反轉法）2-非線性熱計算3-用運動學和各向同性的加工硬化系數(shù)對彈塑性行為規(guī)律進行力學計算（忽略了：流體流動、收縮、凝固和單元內聚力的影響）。4-臨界變形標準（2.5%和1.5%）。

08 — 源文件與操作步驟（沙漏試樣為例） 8.1分析流程 仿真分析主要包括三個環(huán)節(jié)：變形分析、熱源計算與熱分析。

簡單理解蠕變，就是結構在外載荷不變情況下，變形隨著時間推移而逐漸增加。通常蠕變都會和熱關聯(lián)，高溫等惡劣服役環(huán)境下，材料性能緩慢下降，較容易產(chǎn)生蠕變的現(xiàn)象。它和疲勞有點像，主要區(qū)別在于，疲勞強調“交變載荷”工況，而它強調載荷不變，性能下降。從載荷變形曲線看，它和屈服可能更像，有些材料的屈服會呈現(xiàn)載荷基本保持不變，但是變形卻顯著增加。

08 — 源文件與操作步驟（沙漏試樣為例） 8.1分析流程 仿真分析主要包括三個環(huán)節(jié)：變形分析、熱源計算與熱分析。

以下案例來自上海大眾汽車有限公司，展示了Simufact welding焊接工藝仿真軟件變形結果與實際焊接變形結果對比。結構分別為B柱熱成型板激光焊接案例以及白車身側圍門框焊接變形。 上海大眾汽車有限公司通過使用Simufact welding焊接仿真軟件，深刻認識到精確的仿真結果需要結合實際焊接工藝仿真，如下圖所示為實際焊裝、焊接順序工藝。

仿真痛點DED沉積過程中，零部件的變形不可避免，通過上述介紹我們可以了解到，Simufact Welding軟件能夠對打印過程中的變形等問題進行預測分析，但對于該類型的仿真分析——基于熱機耦合的瞬態(tài)仿真，往往需要耗費大量的建模時間與計算時間。