DEFORM?HT?金屬熱處理工藝仿真

概述

DEFORM HT是一套專業的金屬熱處理工藝仿真軟件,是一套基于有限元分析方法的專業工藝仿真系統,用于分析金屬熱處理工藝。二十多年來的工業實踐證明了基于有限元法的DEFORM HT有著卓越的準確性和穩定性,模擬引擎在結構、溫度和微觀組織及產品缺陷預測等方面同實際生產相符,被國際模擬領域公認為處于同類型模擬軟件的領先地位。

DEFORM HT是在一個集成環境內綜合建模、熱處理、熱傳導和工藝定制進行模擬仿真分析。適用于多種熱處理工藝,提供極有價值的工藝分析數據。如:淬火扭曲、滲碳、淬裂、相變、熱處理硬度、殘余應力、體積膨脹、金屬微結構和缺陷產生發展情況等。


汽車前橋熱處理


 齒輪熱處理

DEFORM HT不同于一般的有限元程序,是專為金屬熱處理工藝設計師量身定做的軟件。DEFORM HT可以用于熱處理工藝的全過程,從加熱、奧氏體化、淬火、回火到空冷等。DEFORM HT主旨在于幫助熱處理工藝設計人員在制造周期的早期能夠檢查、了解和修正潛在的問題或缺陷。DEFORM HT具有非常友好的圖形用戶界面,可幫助用戶方便地進行數據準備和熱處理分析。這樣,工程師們便可把精力主要集中在工藝分析上,而不是去學習煩瑣的計算機軟件系統。

DEFORM HT通過在計算機上模擬整個加工過程,幫助工程師和設計人員:

  • 設計熱處理工藝流程,減少昂貴的現場試驗成本;
  • 提高熱處理工藝設計效率,降低生產和材料成本;
  • 縮短新產品的研究開發周期。
  • 分析現有工藝方法存在的問題,輔助找出原因和解決方法

所有的一切都將有效地幫助用戶節省新產品研發成本和時間及優化熱處理工藝參數。

功能特色

友好的圖形界面

DEFORM HT專為金屬熱處理而設計,具有windows風格的圖形界面, 可方便快捷地按順序進行前處理及其熱處理工藝表的設置,分析過程流程化,簡單易用。另外,DEFORM HT針對典型的工藝提供了分析模板,采用向導式操作步驟,引導技術人員完成工藝過程分析。 

圖形界面

高度模塊化、集成化的熱處理專業有限元模擬系統

DEFORM HT是一個高度模塊化、集成化的熱處理專業有限元模擬系統,它主要包括前處理器、求解器、后處理器三大模塊。前處理器完成熱處理產品幾何信息、材料信息、熱處理工藝條件的輸入,并建立熱處理介質邊界條件;求解器是一個集彈性、彈塑性、剛(粘)塑性、熱傳導、微觀組織于一體的有限元求解器;后處理器是將模擬結果可視化,支持OpenGL 圖形模式,并輸出用戶所需的結果數據。DEFORM HT允許用戶對其數據庫進行操作,對系統設置進行修改,并且支持自定義材料模型等。

集成化有限元系統

有限元網格自動生成器以及網格重劃分自動觸發系統

DEFORM HT強大的求解器支持有限元網格劃分,能夠分析金屬熱處理過程中多個材料特性不同的關聯對象在耦合作用下的變形和熱特性,由此能夠保證金屬熱處理過程中的模擬精度,使得分析模型、模擬環境與實際生產環境高度一致。DEFORM HT采用獨特的密度控制網格劃分方法,方便地得到合理的網格分布,表面結構化網格計算技術更適合熱傳輸計算。 

集成金屬合金材料庫

DEFORM HT自帶材料模型包含有彈性、彈塑性、剛塑性、熱彈塑性、熱剛粘塑性、粉末材料、剛性材料、相變材料及自定義材料等類型,并提供了豐富的開放式材料數據庫,包括美國、日本、德國的各種鋼、鋁合金、鈦合金、高溫合金等300種材料的相關數據。用戶也可根據自己的需要定制材料庫。

材料數據庫

“C”曲線

集成多種熱處理動力學轉變模型

DEFORM HT集成多種相轉變的動力學方程,包括擴散模型、TTT奧氏體轉變模型、馬氏體晶格切變模型、固溶沉淀模型、應力松弛及蠕變模型等。可以分析不同相間轉變的百分比、潛熱、相塑性及體積變化,滿足用戶各種熱處理條件下模擬的需要。

熱處理相變動力學模型

先進的DOE工藝參數優化環境

DEFORM DOE設計優化系統能夠進行熱處理工藝參數的多目標自動優化,在設定多個變量及目標函數的條件下實現工藝參數及結構設計參數的優化,自動提供理想的工藝設計方案。可優化熱處理溫度、加熱冷卻及保溫時間、應力應變、裂紋消除、熱處理變形、組織成分、夾持條件等方面,提供優化及成功的工藝方案參數。DOE模塊在業內實現了成形工藝智能優化的模塊,在該領域的應用已取得領先地位。

用戶自定義子程序

DEFORM HT提供了求解器和后處理程序的用戶子程序開發。用戶自定義子函數允許用戶定義自己的材料模型、動力學轉變模型、破裂準則和其他函數,支持高級算法的開發,極大擴展了軟件的可用性。后處理程序的用戶子程序開發允許用戶定制所關心的計算結果信息,豐富了后處理顯示功能。

輔助熱傳遞系數計算工具

DEFORM HT針對復雜的熱處理介質中熱傳輸過程,提供了逆向計算熱傳輸系數模塊Inverse-HT,該模塊可根據熱處理實驗中的時間-溫度曲線,逆向計算特殊熱處理介質下的熱傳輸系數,幫助用戶根據試驗結果準確確定界面熱傳導參數。

DOE優化工具

客戶價值


  • 完善的IGES、STL、IDEAS、PATRAN、NASTRAN等CAD和CAE接口,方便用戶導入模型。
  • 提供多達250種材料數據的材料庫,幾乎包含了所有常用材料的彈性變形數據、塑性變形數據、熱能數據、熱交換數據、晶體長大數據、材料硬化數據、熱處理數據和破壞數據,方便用戶計算過程中使用。
  • 系統中集成了在任何必要時能夠自行觸發自動網格重劃生成器,生成優化的網格模型。在精度要求較高的區域,可以劃分較細密的網格,從而降低題目的規模,并顯著提高計算效率。
  • 模擬的熱處理工藝類型:正火、退火、淬火、回火、時效處理、滲碳、蠕變、高溫處理、相變、金屬晶粒重構、硬化和時效沉積等。
  • 專業分析流程設置中能夠進行多件熱處理及支持物或夾持物的導入計算。
  • 反向熱處理輔助確定工件和熱處理介質之間的界面換熱系數。
  • 獲得金屬熱處理過程中的溫度場、殘余應力、相轉變及含量、滲碳含量、體積膨脹、變形、開裂、應力消除、蠕變、晶粒尺寸演變、回復再結晶等結果,以預測熱處理缺陷,優化熱處理工藝。
  • 通過材料合金成分配比及晶粒尺寸計算鋼的熱處理參數,包括TTT轉變曲線、組織相性能(奧氏體、馬氏體、珠光體、貝氏體等)。
  • 設計感應線圈和電流參數,減少昂貴的現場試驗成本。
  • 找出熱處理問題的根源,解決生產問題。
  • 縮短新產品的研發周期。


典型應用

扳手淬火過程模擬 

 軸承座滲碳模擬

殘余應力優化

熱處理過程晶粒尺寸計算 

粉末冶金液相燒結熱處理過程模擬 

電感應加熱過程模擬

汽車前橋熱處理變形模擬

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