温度场计算说明书
ProCAST说明书
ProCAST说明书第一章ProCAST简介1.1 序ProCAST软件是由美国USE公司开发的铸造过程的模拟软件，采用基于有限元(FEM)的数值计算和综合求解的方法，对铸件充型、凝固和冷却过程中的流场、温度场、应力场、电磁场进行模拟分析。
1.2 ProCAST适用范围ProCAST适用于砂型铸造、消失模铸造; 高压、低压铸造; 重力铸造、倾斜浇铸、熔模铸造、壳型铸造、挤压铸造; 触变铸造、触变成型、流变铸造。
由于采用了标准化的、通用的用户界面，任何一种铸造过程都可以用同一软件包ProCAST TM进行分析和优化。
它可以用来研究设计结果，例如浇注系统、通气孔和溢流孔的位置，冒口的位置和大小等。
实践证明ProCAST TM可以准确地模拟型腔的浇注过程，精确地描述凝固过程。
可以精确地计算冷却或加热通道的位置以及加热冒口的使用。
1.3 ProCAST 材料数据库ProCAST TM可以用来模拟任何合金，从钢和铁到铝基、钴基、铜基、镁基、镍基、钛基和锌基合金，以及非传统合金和聚合体。
ESI旗下的热物理仿真研究开发队伍汇集了全球顶尖的五十多位冶金、铸造、物理、数学、计算力学、流体力学和计算机等多学科的专家，专业从事ProCAST和相关热物理模拟产品的开发。
得益于长期的联合研究和工业验证，使得通过工业验证的材料数据库不断地扩充和更新，同时，用户本身也可以自行更新和扩展材料数据。
除了基本的材料数据库外，ProCAST还拥有基本合金系统的热力学数据库。
这个独特的数据库使得用户可以直接输入化学成分，从而自动产生诸如液相线温度、固相线温度、潜热、比热和固相率的变化等热力学参数。
1.4 ProCAST 模拟分析能力可以分析缩孔、裂纹、裹气、冲砂、冷隔、浇不足、应力、变形、模具寿命、工艺开发及可重复性。
ProCAST几乎可以模拟分析任何铸造生产过程中可能出现的问题,为铸造工程师提供新的途径来研究铸造过程,使他们有机会看到型腔内所发生的一切,从而产生新的设计方案。
三博中自 CIT-JH 型手持式焦炉红外温度计 说明书
测得的温度以及测温时刻的时间参数（年月日时分秒）存入存储器中。一个 测量值只能存储一次，如果再存储将无效，并伴有无效音提示。 4.4.5 数据查询——在测量模式下，按▼或▲键可以对存储在仪器内的数据
声响表示测温一次，温度显示随之更新。停止按键后，仪器停止测温，显示
屏显示最后一个测量值。此时按 ENT 键可以进行数据存储。仪器正常开机后，
即进入准备测量状态。在未按 MEASURE 键情况下，显示屏显示温度下限。在焦
炉测温时，每次测量最少应听见两次响声以便获得稳定的测试效果。
4.4.4 数据存储——在测量模式下，测得一个温度后，按 ENT 键可以将当前
时间参数（D&T）
时间参数
修改所选择 的时间参数
选择时间 参数修改项
数据清除（clrM）
数据序号
修改数据序号
(清除数据总数)
长按键有效 时，数据清除数据回放（toPC）来自数据序号 (回放数据总数)
修改数据序号
数据回放
7
操作
4.4 仪器功能描述
4.4.1 仪器正常开机/关机—— 轻触 ON/OFF 键，仪器就可以开机或关机。
使用前准备 ……………………………………………………
检查 ……………………………………………………………
le 电源 ……………………………………………………………
电池的安装 ……………………………………………………
p 仪器操作 ………………………………………………………
仪器面板说明 …………………………………………………
1.2 技术特点 ……………………………………………………… 3
2 仪器外观与零部件清单 ……………………………………… 4
带轮淬火过程的有限元分析(毕业设计说明书论文模板)
带轮淬火过程的有限元分析摘要【为分析带轮淬火过程中的各场量变化情况，利用ANSYS的热分析功能对带轮进行瞬态热传递分析。
以采用实体单元离散带轮模型及设定时间历程变量的方法来研究锻造带轮在终锻后进行淬火的过程，分析其表面到中心各个部分的温度变化。
】关键词：淬火，数值模拟，有限元法，热分析Belt wheel quenching process based on finite element analysisABSTRACT【Analysis of quenching process for belt wheel in the field variation, The use of ANSYS thermal analysis function of belt wheel for transient heat transfer analysis. By using the solid element discrete belt wheel model and setting the time history variable approach to the study of forging belt wheel in the end after forging quenching process. Analysis of the surface to the center of the various parts of the temperature change.】KEY WORDS: Quench，Numerical simulation，The finite element method，Thermal analysis目录前言 (1)第1章问题描述 (3)1.1 设置带轮初始条件 (3)第2章问题的分析 (5)2.1 瞬态热分析 (5)2.2 分析模型的选择 (5)2.3求解的问题 (6)第3章带轮瞬态热分析的求解过程 (7)3.1 建立工作文件名和工作标题 (7)3.2 定义单元类型 (7)3.3 定义材料性能参数 (8)3.4创建几何模型、划分网络 (9)3.5加载求解 (20)3.6查看求解结果 (23)第四章命令流文件 (36)第五章实验结论 (42)谢辞 (43)参考文献 (44)附录 (46)外文资料翻译 (47)前言【有限元法是以电子计算机为手段的“电算”方法，它以大型问题为对象，未知的个数可以成千上万，因而为解决复杂的力学问题提供了一个有效的工具并被广泛应用于分析其他各种问题，尤其是热分析中的场问题，甚至成了该领域主要的分析方法。
地源热泵温度场测温系统说明书
地源热泵温度场远程在线监测系统一、地源热泵温度监控系统原理论述1、地源热泵温度监控系统/地源热泵测温摘要：简述地源热泵垂直埋管方式的选择原理，通过埋管井中，双U管运行时冷却水进出口水温、管内水流速计算出管内外换热热量，同时将土壤近似为半无限大空间，对管内各点与无限远处的土壤同水平点间进行传热量计算，对比数据的准确性。
运用已经确定的导热量，计算出管与管壁导热后管外壁点的温度，与热泵系统运行时，温度探测器测量到的地埋管在不同深度、不同时间段时各点的温度，对两组数据进行整理与分析，来探讨地源热泵地埋管系统运行时温度场的变化规律。
2、地源热泵温度监控系统/地源热泵测温关键词：地源热泵垂直埋管 U型管土壤温度场3、地源热泵温度监控系统/地源热泵测温引言：热泵技术在现代社会已经是一项实用且普遍的建筑制冷取暖技术，其中的土壤源热泵是利用地下浅层地热资源进行供热和制冷的高效节能的新型能源利用技术。
它利用卡诺循环和逆卡诺循环原理实现与大地土壤进行冷热交换的目的。
地源热泵系统由于其具有节能效果好、利用可再生资源、环保效益显著、使用寿命长等优点，现在越来越被广泛运用。
4、地源热泵温度监控系统/地源热泵测温正文：热泵是能够在夏天提供制冷的同时也提供冬天供暖的一种系统，从能量的角度来看，热泵系统是通过高品位电能驱动压缩机促使制冷剂工质相变循环与强制循环的土壤或者空气进行传热。
在夏季的时候将室内的高温传入介质中，同时通过冷却水的循环将建筑物内部达到适宜的温度；冬季时则吸取介质中的热量，通过一定的处理之后输送给建筑物内部进行取暖。
5、地源热泵温度监控系统/地源热泵测温理论计算公式地下换热器的目的在于让管内的流体与地下土壤间进行热交换，所以地面温度场是研究地下换热器的基础数据,首先对土壤的地温特性进行描述。
受地面空气和太阳对地表面辐射作用以及地温梯度的影响，地表层温度发生着日间的变化，其温度变化规律可用公式（1）关系式来描述：（1）式中:t（z.τ）:地下岩土在深为z，时刻为T时的温度℃;tep: 地表面某一时间周期的平均温度℃;A0:地表面温度的一阶谐量振幅℃;a：地下岩土的导温系数，a=λ/ρc p㎡ /s ;ω：圆频率，ω=2π/T0 1/s:T0：温度变化周期，日周期为To=24hZ: 距地面的距离 mτ:时刻s1/30：地温梯度℃/m2009年9月30日温度变化可近似用公式（2）表示,可算出地面对应时间的地面温度：Y(t)=-4.5cos(π/12)t+24.5(2)已知冷却出水水温Tf1、冷却回水Tf2及流速Q,水在双U管内的循环流动过程，将双U管视为左右完全对称，参考文献，可将水温看做线性变化，水温度随管长变化见公式（3），可计算出相应时间点对应深度的管内流体温度：T=(Tf2-Tf1)/202+Tf1(3)土壤为半无限大非稳态温度场，无限远处温度t（z.τ）稳定，流体在双U管内流动过程可以看做为管内流体与无限远处进行导热的过程。
Procast使用参数设置及相关讨论
1、目前最成熟的的确就是温度场及缩孔缺陷预测，流场一般。
) H( ]8 O! \2 B3 b2、不要神化软件。
软件不是万能的，如果一个软件准确度达到80%就可以了，毕竟是辅助。
3、不要完全否定铸造模拟软件，特别是在缩孔缩松预测方面，我觉得正如上文所说，的确精度还可以，当然是限制在钢铁方面。
FLOW3D,PROCAST中的压力设置:做低压铸造模拟分析的时候，设置压力边界条件，在flow3d和procast软件中设置的压力和实际铸造时的工作加压压力好像关联程度不强，或者我不会设置（我都是看说明书设的），请各位弟兄指教.实际铸造时，计算充型压力所采用高度为充型结束后到坩埚液面到铸件型腔顶部的距离。
因为随着充型的进行，型腔上部空气阻力会越来越大，因此计算结果会越来越大，因此计算结果应乘以一个大于1的系数。
最后由于型腔上部与外部空气相通，因此在考虑参考压力（1 at)的情况下,计算压力应加在参考压力值。
多谢wbscu的回复解答，正如你所说，实际铸造的压力计算确实是这样。
但是我的问题是在软件里要模拟实际的铸造工作压力的影响时，加在软件压力边界条件上的值和实际工作压力的对应程度如何不是很了解，在procast，flow3d里是输入0——密度*g*铸件高度的压力值，这和实际工作压力没有关联的，只不过是在软件里充满而已。
怎么用软件模拟实际才是CAE的兴趣所在，而不是看看充满结束就算了。
Procast流动卷气模拟－请教小弟刚接触procast，想做一个高压流动卷气模拟。
发现一些问题在此请教大家。
1）派气设置，实际模型是排气槽，软件中用排气孔代替。
我是选择排气槽所在面上所有的节点，然后设置排气孔（如下图示），这样是否可行？（问题：是选择单个节点，还是选择整个面的节点）2）结果查看：是看充型过程还是最后充型结束时刻的voids结果，为什么我的最后时间步颜色全部一样，看不出有卷起。
（如GIF图示——大家注意最后的时间步，突然跳至3s.开始还是5e-3s）。
铸造过程数值模拟综合实验说明书
铸造过程数值模拟综合实验前言一、铸造过程数值模拟的来源、内容和意义为了生产出合格的铸件，就要对影响其形成的因素进行有效的控制。
铸件的形成主要经历了充型和凝固两个阶段，宏观上主要涉及到液态金属充型流动、金属凝固和冷却收缩、高温金属冷却和收缩3种物理现象。
在充型过程中，流场、温度场和浓度场同时变化，凝固时伴随着温度场的变化的同时存在着枝晶间对流和收缩现象；收缩则导致应力场的变化。
与流动相关的主要缺陷有：浇不足、冷隔、气孔、夹渣；充型中形成的温度场分布直接关系到后续的凝固冷却过程；充型中形成的浓度场分布与后续的冷却凝固形成的偏析和组织不均匀有关。
凝固过程的温度场变化及收缩是导致缩孔缩松的主要原因，枝晶间对流和枝晶收缩是微观缩松的直接原因，热裂冷裂的形成归因于应力场的变化。
可见，客观地反映不同阶段的场的变化，并加以有效的控制，是获得合格铸件的充要条件。
传统的铸件生产因其不同于冷加工的特殊性，只能对铸件的形成过程进行粗糙的基于经验和一般理论基础上的控制，形成的控制系统——铸造工艺的局限性表现在：1）只是定性分析；2）要反复试制才能确定工艺。
铸造过程数值模拟的目的就是要对铸件形成过程各个阶段的场的变化进行数值解析以获得合理的铸件形成的控制参数，其内容主要包括温度场、流场、浓度场、应力场等的计算模拟。
二、铸造过程数值模拟原理铸造过程数值模拟技术的实质是对铸件成型系统（包括铸件—型芯—铸型等）进行几何上的有限离散，在物理模型的支持下，通过数值计算来分析铸造过程有关物理场的变化特点，并结合铸造缺陷的形成判据来预测铸件质量。
数值解法的一般步骤是：1）汇集给定问题的单值性条件，即研究对象的几何条件、物理条件、初始条件和边界条件等。
2）将物理过程所涉及的区域在空间上和时间上进行离散化处理。
3）建立内部节点（或单元）和边界节点（或单元）的数值方程。
4）选用适当的计算方法求解线性代数方程组。
5）编程计算。
其中，核心部分是数值方程的建立。
16V240ZJ型柴油机气缸套温度场三维数值模拟_毕业设计论文
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
三、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
建议成绩：□优□良□中□及格□不及格
（在所选等级前的□内画“√”）
指导教师：（签名）单位：（盖章）
年 月 日
评阅教师评阅书
评阅教师评价：
一、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画
3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印
4）图表应绘制于无格子的页面上
5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档
5.装订顺序
1）设计（论文）
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
2、对答辩问题的反应、理解、表达情况
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
3、学生答辩过程中的精神状态
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
二、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
作者签名：日期： 年 月 日
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温度场计算说明书
1.建立有限元模型
熟悉有限单元法基本原理
建立由点线面构成的实体模型，然后在实体模型基础上进行网格划分
有限单元法基本原理与ansys基本操作见附件1.0《有限元分析基础教程》
以22#坝段为例，划分后的单元如图1所示
图1 22#坝段网格示意图
2单元的转换与材料分区
将划分好的8节点结构solid45单元转化为热学计算的solid70单元（如图2）
图2 单元的转换
压缩和合并单元节点号（图3所示）
图3 压缩合并单元节点号根据混凝土材料性质划分不同材料（如图4）
图4 改变材料的单元号改变之后的材料之后模型如图5所示
图5 划分材料之后的单元示意图
根据不同的材料赋予不同的材料热学参数，密度，比热容和热传导系数（如图6）
图6 输入材料参数
3组元的挑选和命名
组元是一组元素的集合，单元集合以e开头，节点集合以n开头
将坝体和基岩单元集合命名为不同的组元edam和ebase
下图为命名组元的对话框（图7所示）
图7 创建组元
根据不同的浇注块，挑选不同的组元，比如d22e4表示第22坝段第4层浇注块挑选方法：1，准备文件如附件-1.1文件里所示
2，将不同坝段的单元和节点用ewrite和nwrite命令写出来（图8） 3，运行程序，将生成的FNAME1.DAT文件读进ansys（图9）
图8 将单元信息写到文件中
图9 read input from 读取命令流
按照附件-1.2文件夹中文件格式所示，
根据各个浇注块的出生时间，温度，水管信息等等
准备DATA.xls文件，并建立组元名2
图10 data.xls文件
按照附件-1.3文件中程序提示的所示，
生成命令流文件，读入后形成na和nd的组元，具体内容如图11所示它们分别代表各个浇筑过程中增加的对流边界和删除的对流边界
图11 na组元名文件
4 计算函数文件
ANSYS中APDL语言以及函数，宏的概念、创建方法详细见1.4文件夹ANSYS-APDL参数化有限元分析（图12）
图12 ANSYS-APDL参数化有限元分析
气温边界函数
有两种形式1，通过各种监测值拟合建立一种余弦函数的函数
2，通过监测值将每一天的实际温度赋予气温的表函数
以上两种形式具体格式参见1.5文件夹中的两个文件（图13）
图13 表函数和余弦函数文件内容
等效冷却的热生成率函数
按照data的excel中的func1 func2标签整理好，按照2冷开始时间排序（如图14），并且按照1.6文件夹里所示准备文件（如图14），生成热生成率函数输入文件
图14 由EXCEL准备好的数据准备文件
水温函数
上游有堆渣边界节点挑选组元baowen1，对应水温函数如附件1.7文件夹中baowen1.DAT 上游有蓄水的边界节点按照蓄水过程挑选蓄水组元（图15），方法按照1.7文件夹中的蓄水过程.xls准备，对应的水温函数为xushui4.DAT
下游水垫塘边界节点挑选组元为xu1，对应的水温函数为xushui-old.DAT
图15 挑选蓄水过程的组元
5计算所需的命令流
形成浇筑过程命令流
通过excel中的每个浇筑块出生时间，整理成和1.7文件夹中的格式相同的准备文件生成如下图（图16）
其代表的意义是，第五块浇筑成型，在其组元上删除被覆盖的对流边界，增加新的对流边界，激活此组元，施加热生成率函数
图16 浇筑过程命令流节选
形成完整的计算命令流
参照1.8文件中的准备文件的格式
首先，将excel里将每个浇筑块的出生温度整理（图17）
图17 每个浇筑块的出生温度
挑出对流边界的节点组元nsurface（如图18），挑出基岩底面组元A50表面组元AAIR
图18 NSURFACE节点组元
生成2期冷却分批文件，将2期冷却分为三组，分别代表第一，二，三次冷却
每组中冷却开始时间相同的一组单元为一批，准备文件格式见文件夹附件2.0
并且根据生成的批次的时间，将二冷宏命令写入命令流中
比如（图19）表示在第294计算步时加入第一次2冷中开始第二批的冷却
图19 加入2冷的宏命令
在相应的水位上升的时间时，应当加入水位上升和下降的命令流
水位上升的边界命令如图20，其表示将此节点上对流边界删掉，增加以xushui4为命名的水温函数，同理水位下降的过程与其相反
图20 水位上升时对xs1组元节点边界的改变
6 开始计算
所有准备文件均准备好之后，需要放入模型根目录中的文件函数文件见文件夹2.1中所示，其中包括宏文件、2冷批次文件、后处理文件、和可执行程序文件等等，然后将各种函数和计算命令流文件读入ANSYS中开始计算，如图21所示
图21 ANSYS计算输出窗口
7后处理
关于结果的后处理包括节点的历时曲线和剖面等值线图等，各项功能用PPT.exe均可以实现（图22）
图22 温度场前后处理程序
如上图程序所示，功能7可以提取每个节点每个时间的温度，准备格式程序中有说明，或者参见文件夹2.2
提取坐标点的温度历时曲线分两个步骤
1.将坐标点读入ansys寻找母单元，具体准备文件见
2.3文件夹，并将生成的节点坐标读入到ansys中（如图23），寻找到母单元如图24
图23 寻找坐标点的母单元
图24 寻找到的母单元
2.根据母单元和单元信息找出局部坐标如下图25所示，由inf.in和interpolation.exe生成control.dat，然后修改picknode.dat文件并读入到ansys，最后在运行add程序进行插值
图25 由局部坐标系进行插值
生成等值线图，可以利用ansys后处理中的云图切片显示，也可以利用PPT程序中提值节点程序把结果提取出来，导入到surfer中做等值线图均是可以的。
利用PPT如图26所示程序提取等值线图中节点温度值和坐标时，需要先建立对应的组元（组元名PN+高程，JN+坝段）如图27所示
图26 等值线节点文件提取格式
图27 提取平层命令流截图
利用surfer做等值线图时，需准备边框文件，边框文件是一组闭合的节点坐标文件，格式见附件2.4文件夹所示，然后根据提取的等值线节点文件和边框文件，利用二次开发的脚本进行编辑生成等值线图（图28）所示。