感應淬火數(shù)值模擬研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、熱處理作為保證制造業(yè)產品內在質量的重要環(huán)節(jié)得到普遍的重視,而感應淬火是一種被廣泛采用的熱處理方法,隨著對其工藝與精度要求的不斷提高,對感應淬火進行數(shù)值模擬就顯得更加重要,通過數(shù)值模擬不但能反映工件內部電磁場,渦流場和溫度場的變化規(guī)律,而且對于減少試驗成本,提供感應器設計的指導原則和改進工藝參數(shù)具有實際指導意義。 該文以電磁場和溫度場有限元分析為基礎,建立了軸對稱有限元分析模型,運用通用有限元分析軟件ANSYS的耦合計算流程,對實

2、際的工件感應淬火過程進行仿真。仿真結果與實驗曲線相吻合,說明仿真模型的有效性。 首先,根據(jù)感應淬火過程中包含多種介質(工件、感應線圈、空氣)和多種場(電磁場、溫度場)的特點,比較各種數(shù)值模擬方法的優(yōu)劣,選擇有限元方法對感應淬火加熱過程進行模擬。在建立數(shù)學模型的過程中,將電磁場和溫度場分開建模,充分考慮分析對象軸對稱的特點,將模型進行簡化,以減少計算量。在電磁場建模過程中,重點考慮了勢函數(shù)的選擇問題;在溫度場建模過程中,主要分析了

3、各種熱傳遞方式對于暫態(tài)熱分析的影響。在對有限元法形成的代數(shù)方程組的解算方法選擇中,采用了預處理共軛梯度法,在很大程度上減少了計算量,降低對計算機內存的要求。 其次,利用有限元分析軟件ANSYS,對諧性電磁場和瞬態(tài)溫度場進行耦合計算。結合試驗數(shù)據(jù),對于軸對稱工件和槽口類零件感應淬火過程進行了仿真試驗,試驗結果與理論分析和實際測量結果基本一致。 最后,以VisualC++6.0為平臺,將ANSYS軟件進行后臺封裝,通過參數(shù)輸

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