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挑戰 ? 冷卻與加熱切換時間點的優化 ? 決定變模溫制程中，對模具加熱需要多少能量，以及對模具的冷卻需要多大的冷卻液流量 ? 在劇烈的溫度變化制程下，如何將模具的壽命優化 Moldex3D 解決方案 為了滿足變模溫制程對CAE分析的需求，Moldex3D提供完整的分析工具，可模擬各種模具快速加熱和冷卻情形，完整整合充填、保壓及冷卻階段的真實三維數據。

</p><p class="ql-align-justify">本文采用ANSYS Maxwell與Transient Thermal模塊對感應加熱過程進行了仿真模擬，通過多物理場耦合分析，對感應加熱系統的溫度場與電磁場進行了精確描述，全面展示了感應加熱過程中的熱效應及其影響因素。

加工設置 (Process Setting) 進階熱澆道分析在加工精靈的設定中，冷卻設定是唯一不同之處。關于進階熱澆道分析，需設定加熱線圈的加熱方式及指定熱澆道金屬的材料性質。在下圖中，加熱棒ID與感測節點ID可使用顯示／隱藏功能（Show/Hide）顯示與隱藏。在熱澆道系統中設定不同加熱線圈的功率數值時，可以依顯示的ID編號進行辨別。

<p>在本研究中，我們基于ANSYS Workbench平臺開展了太陽能加熱鋁鍋的熱-結構耦合（熱固耦合）數值模擬分析，旨在揭示鋁鍋在太陽輻射加熱過程中的溫度場演化規律及其對結構應力與變形的影響。太陽能作為一種綠色可再生能源，其加熱過程伴隨著顯著的溫度梯度，尤其在鍋體壁厚不均或存在邊界散熱的情況下，更容易引發熱應力集中和局部形變。

關于進階熱澆道分析，需設定加熱線圈的加熱方式及指定熱澆道金屬的材料性質。在下圖中，加熱棒ID與感測節點ID可使用顯示／隱藏功能（Show/Hide）顯示與隱藏。在熱澆道系統中設定不同加熱線圈的功率數值時，可以依顯示的ID編號進行辨別。組件ID此外，加熱系統控制方式建議使用瞬時 (Transient) 設定模式。加熱線圈可由溫度或功率進行控制。

在波導管輸入口添加波導端口，饋入1kW TE10模式的微波功率源，采用理想電導體模擬微波爐腔體金屬壁。圖 7 邊界條件及激勵設置6）輸出變量設置。通過場監視器選項，選擇輸出電場強度、功率損耗密度，電場強度用于展示加熱過程中的電場分布，功率損耗密度用于為熱求解器提供熱源。圖8 設置場監視器7）求解設置。設置求解頻率，微波爐工作頻率為2.45GHz。

進階熱流道分析的流程與傳統射出分析相似，因此相關基本功能的操作說明請參考前面章節內容。在前處理階段，需加入熱澆道系統中的三類型組件： 1. 熱澆道金屬：例如襯套、熱流板、熱嘴、閥針… 熱澆道金屬 2. 加熱系統：加熱線圈、感測節點（感溫線位置） 加熱系統 3.

關于進階熱澆道分析，需設定加熱線圈的加熱方式及指定熱澆道金屬的材料性質。在下圖中，加熱棒ID與感測節點ID可使用顯示／隱藏功能（Show/Hide）顯示與隱藏。在熱澆道系統中設定不同加熱線圈的功率數值時，可以依顯示的ID編號進行辨別。 組件ID此外，加熱系統控制方式建議使用瞬時 (Transient) 設定模式。

將這種慢慢變形的變形結果以及應力重分配準確分析出來就是徐變分析。機理一大堆，教科書上都比較詳盡，在此不做贅述，只講應用，而且是拿到案例開箱即用。 白話闡述要點： 1、案例是ansys apdl（命令流）分析的，給出了全套參數化命令流，材料模型定義、材料參數定義、求解，拿過來可以直接運行。 2、機理是用了ansys中關于金屬蠕變的材料模型。（細想蠕變和徐變的現象，表征都是一樣的。

圖3 熔融金屬液滴噴出模擬液滴聚結和凝固實驗研究了加熱的基體上層內液滴的凝固，該過程可以用液滴之間中心到中心的間距以及液滴噴射頻率的函數進行描述。在這個分析中，液態鋁的球形液滴從3毫米的高度沖擊加熱的不銹鋼基體。

此外，它也無法精確地仿真光學元件的形狀變形，相反結構變形將簡單地近似為由于加熱而導致的曲率半徑均勻平滑。 OpticStudio 的 STAR 模塊則可以完全解決這些局限性問題，它可提供一種將 FEA 分析數據結果直接集成到OpticStudio 中進行擬合的新功能，具有無與倫比的易用性和準確性。這有助于更全面地研究激光加熱效應引起的熱變形和結構變形所帶來的影響。

4、電磁加熱仿真流程 這里首先是對線圈產生的電磁場進行耦合計算，然后將電磁場的計算結果作為溫度場的瞬態熱分析結果對金屬導熱層表面的溫度進行計算，經過迭代收斂后得出結果進行后處理。

什么是金屬板料成型？

（圖片來源于網絡） 02 Ansys Workbench中蠕變分析設置 Ansys Workbench

對于金屬增材制造，每層材料的循環加熱-冷卻（熱）、各層之間的變形約束（力）是影響殘余應力的最主要因素，因此對零件進行逐層的熱-力耦合模擬是求解材料力學行為最直接的方式。

結論在這個案例中充分運用Simcenter MAGNET對感應爐與冷坩堝計算，有利于設計出熔融金屬與爐內坩堝接觸最少的熔爐。這顯著降低了負載污染。Simcenter MAGNET在三維電磁場求解問題上求解效率高占用計算資源少。Simcenter MAGNET求解器自帶了電磁-熱耦合分析，可以支持各種類型的電磁加熱相關問題。