1.3 研究的内容及方法Р1、查阅相关文献和复习《金属学与热处理》一书,掌握钢的热处理原理,为45钢制定适当的热处理工艺。Р2、学习《ANSYS10.0自学手册》,了解ANSYS软件,熟悉该软件的基本操作,掌握ANSYS软件计算热处理过程温度场的方法。Р3、根据所制定的45钢热处理工艺,用ANSYS软件模拟计算钢件热处理过程不同时刻的温度场分布及某些特定位置温度随时间的变化关系。Р 4、对所得数据进行整理及分析。Р分析热处理过程温度场分布对45钢组织和力学性能的影响。Р2 数值模拟技术的概述Р数值模拟(计算机模拟)是借助计算机来研究复杂现象的一种近似求解的数学方法,通俗的来说就是用计算机来做实验。数值模拟技术可以对热处理工艺实现安全评估、预测热处理工艺是否满足所要的微观组织、晶粒大小的要求、有效反应热处理过程温度场及组织场的变化规律。目前,由于等各种学科不断融合与发展,使数值模拟技术在热处理领域得到广泛应用。Р有限元法作为目前应用最广泛的数值模拟方法,由于其特有的计算优势得到了广泛的应用,并因此产生了很多通用的有限元商业软件。ANSYS软件是融结构、热、流体、电磁、声学多物理场于一体的大型通用有限元分析软件,主要包括3个部分:前处理模块,求解模块和后处理模块。热分析是AN SYS软件分析功能中的一个模块。ANSYS进行热分析的基本原理是先将所处理的对象划分成有限个单元(包含若干节点) ,然后根据能量守恒原理求解一定边界条件和初始条件下每一节点处的热平衡方程,由此计算出各节点温度,继而进一步求解出其他相关量[15]。ANSYS软件的热分析功能主要包括稳态热分析、瞬态热分析、热辐射、相变、热应力等,以及与热有关的藕合场分析闭。通过查阅书籍和参考文献等资料得知45钢的正火、淬火、回火过程均属于热分析中的瞬态热分析。ANSYS主操作窗口和隐藏的信息输出窗口如图2.1和图2.2所示。
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