热处理模拟(sysweld软件教程)

热处理模拟教程

创建网格模型

双击图标，运行VISUAL‐MESH6.1软件。

下图为VISUAL‐MESH6.1软件的初始界面。

点击，File/New新建文件

选取量纲，点击OK。

创建CAD模型，可直接利用VOLUME下面快捷模式创建立方体和圆柱体。这里点击Cylinder 创建一个圆柱体。

在弹出的窗口中输入半径10，长度100，点击Apply。

生成的圆柱体如下图所示。

下面生成网格。先选取顶面，然后点击2D/Layer Mesh，弹出下面窗口。

按照上图中输入单元尺寸为2，No. of layers to add=4, individual thickness=0.5，然后点击Mesh all loops，生成外表面单元，再点击Mesh Core按钮生成心部网格，最后点击Close完成面网格的划分。

接下来，在点击3D/Layer mesh划分三维网格。具体参数设置如上图所示，最后依次点击mesh和close按钮即可。

3D网格生成之后如上图所示。删除最开始单独划分的2D网格，如下图所示。

在生成的3D网格模型基础上抽取2D表面网格，依次点击2D/Extract from 3D Mesh按钮。

弹出下面所示的窗口。点击Select 3D Elem. Faces，然后点击键盘快捷键Shaft+A选中所有的3D模型，再点击Extract 2D Elements按钮，最后点击Apply，完成抽取操作。

在左边树状菜单上右击3D elements，选择Locate只显示三维单元。

选中所有的3D单元，在图形窗口中右击，选择Tools/Add to new collector，将所有3D单元归入一个新的Collector中。

同样地，将2D单元单独显示如下。

将2D单元归入一个新的collector如下所示。

在左边树状菜单中右击collector，点击edit便可以对collector进行重新命名。

将3D单元组collector_1命名为volume。

同样地，可将2D单元重命名如下。

如下图，将模型选取过滤器工具切换到Node项，这样就只能对节点进行选取操作。

如下图所示，在端面上选取三个节点。并将它们分别归入三个新的collector。

三个节点的位置如下图所示，这三个节点将用于在热处理模拟中给予模型最小的约束，以防止出现整体刚性位移。

对整体进行检查。首先点击Check/Element Normals检查单元的法向是否正确。

单元法向的检查窗口如下图所示。

点击check按钮进行法向检查，结果显示于做下角：Element connectivity is proper，说明单元法向是合理的。接下来检查重合节点，点击Check/Coincident Nodes按钮。

在弹出窗口中点击check按钮。检查结果同样显示在左下角：no coincident nodes found。表明无重合节点。

检查重合单元的操作是点击check/coincident elements按钮。

在下面弹出窗口中点击check按钮。

注意左下角显示的信息：No coincident elements found表明无重合单元。

最后将网格模型输入为sysweld能够识别的格式。点击File/Export。

在弹出的窗口中选择路径，设置名称，点击Save。

SYSWELD前处理

双击图标，运行SYSWELD2010软件。在弹出的配置窗口中可以按照下图中设置，其中working directory可以按照实际的工作路径调整，点击OK运行软件。

下图为sysweld软件打开界面。

依次点击Application/H.T.Advisor进入热处理模拟助手界面。

在右侧菜单中点击heat treatment wizard进入热处理向导界面，如下图所示。

首先输入Reference，为整个热处理模拟项目命名，为了提高可读性，可以在title后面输入相应对 简单说明。

随后点击Mesh按钮，在弹出的窗口中选择前面划分好的网格。

点击function DB…，在弹出的窗口中选取相应的热处理介质换热系数函数，在弹出的窗口中点击Load按钮。

在弹出窗口中选择quenching_media.fct，点击ok。

同样，点击Material DB…，选取材料数据。

在上图弹出窗口中点击Load。

在弹出窗口中选取heat_treatment_quenching.mat文件，点击ok按钮导入材料数据。

在主窗口中工具栏中点击entity按钮，或者在下图中左下所示的entity小窗口中直接点击Show按钮。

在弹出窗口中按下图设置，点击Ok。

显示导入的网格模型，如下图所示。

在主窗口的工具栏中点击centre按钮，可以模型最适化显示，如下图所示。

还可以通过主窗口中工具栏的显示效果按钮，以不同效果显示模型，如以Flat模式显示网格模型，如下图所示。

下图是以flat模式显示的网格。

通过上面显示过程，确认导入的网格无误。接下来就可以设置热处理模拟的相关参数。首先点击computation option，该选项采用默认设置即可，如下图所示。

第二步设置材料性能，如下图，点击VOLUME行中的最后一个按钮。

在弹出的窗口中选取相应的材料，本例中选择的是100Cr6材料。在sysweld中材料属性分为热与相变，以及力学两部分，需要分别选取。

热相变部分材料属性选取完成后如下图所示。

下图选取的是100Cr6钢的力学部分属性。

第三步设置热处理工艺中的换热条件，如下图所示。直接选取相应的介质，本例中选择的是水，初始温度20摄氏度。