DEFORM HT 金属热处理工艺仿真

概述

DEFORM HT是一套专业的金属热处理工艺仿真软件,是一套基于有限元分析方法的专业工艺仿真系统,用于分析金属热处理工艺。二十多年来的工业实践证明了基于有限元法的DEFORM HT有着卓越的准确性和稳定性,模拟引擎在结构、温度和微观组织及产品缺陷预测等方面同实际生产相符,被国际模拟领域公认为处于同类型模拟软件的领先地位。

DEFORM HT是在一个集成环境内综合建模、热处理、热传导和工艺定制进行模拟仿真分析。适用于多种热处理工艺,提供极有价值的工艺分析数据。如:淬火扭曲、渗碳、淬裂、相变、热处理硬度、残余应力、体积膨胀、金属微结构和缺陷产生发展情况等。


汽车前桥热处理


 齿轮热处理

DEFORM HT不同于一般的有限元程序,是专为金属热处理工艺设计师量身定做的软件。DEFORM HT可以用于热处理工艺的全过程,从加热、奥氏体化、淬火、回火到空冷等。DEFORM HT主旨在于帮助热处理工艺设计人员在制造周期的早期能够检查、了解和修正潜在的问题或缺陷。DEFORM HT具有非常友好的图形用户界面,可帮助用户方便地进行数据准备和热处理分析。这样,工程师们便可把精力主要集中在工艺分析上,而不是去学习烦琐的计算机软件系统。

DEFORM HT通过在计算机上模拟整个加工过程,帮助工程师和设计人员:

  • 设计热处理工艺流程,减少昂贵的现场试验成本;
  • 提高热处理工艺设计效率,降低生产和材料成本;
  • 缩短新产品的研究开发周期。
  • 分析现有工艺方法存在的问题,辅助找出原因和解决方法

所有的一切都将有效地帮助用户节省新产品研发成本和时间及优化热处理工艺参数。

功能特色

友好的图形界面

DEFORM HT专为金属热处理而设计,具有windows风格的图形界面, 可方便快捷地按顺序进行前处理及其热处理工艺表的设置,分析过程流程化,简单易用。另外,DEFORM HT针对典型的工艺提供了分析模板,采用向导式操作步骤,引导技术人员完成工艺过程分析。 

图形界面

高度模块化、集成化的热处理专业有限元模拟系统

DEFORM HT是一个高度模块化、集成化的热处理专业有限元模拟系统,它主要包括前处理器、求解器、后处理器三大模块。前处理器完成热处理产品几何信息、材料信息、热处理工艺条件的输入,并建立热处理介质边界条件;求解器是一个集弹性、弹塑性、刚(粘)塑性、热传导、微观组织于一体的有限元求解器;后处理器是将模拟结果可视化,支持OpenGL 图形模式,并输出用户所需的结果数据。DEFORM HT允许用户对其数据库进行操作,对系统设置进行修改,并且支持自定义材料模型等。

集成化有限元系统

有限元网格自动生成器以及网格重划分自动触发系统

DEFORM HT强大的求解器支持有限元网格划分,能够分析金属热处理过程中多个材料特性不同的关联对象在耦合作用下的变形和热特性,由此能够保证金属热处理过程中的模拟精度,使得分析模型、模拟环境与实际生产环境高度一致。DEFORM HT采用独特的密度控制网格划分方法,方便地得到合理的网格分布,表面结构化网格计算技术更适合热传输计算。 

集成金属合金材料库

DEFORM HT自带材料模型包含有弹性、弹塑性、刚塑性、热弹塑性、热刚粘塑性、粉末材料、刚性材料、相变材料及自定义材料等类型,并提供了丰富的开放式材料数据库,包括美国、日本、德国的各种钢、铝合金、钛合金、高温合金等300种材料的相关数据。用户也可根据自己的需要定制材料库。

材料数据库

“C”曲线

集成多种热处理动力学转变模型

DEFORM HT集成多种相转变的动力学方程,包括扩散模型、TTT奥氏体转变模型、马氏体晶格切变模型、固溶沉淀模型、应力松弛及蠕变模型等。可以分析不同相间转变的百分比、潜热、相塑性及体积变化,满足用户各种热处理条件下模拟的需要。

热处理相变动力学模型

先进的DOE工艺参数优化环境

DEFORM DOE设计优化系统能够进行热处理工艺参数的多目标自动优化,在设定多个变量及目标函数的条件下实现工艺参数及结构设计参数的优化,自动提供理想的工艺设计方案。可优化热处理温度、加热冷却及保温时间、应力应变、裂纹消除、热处理变形、组织成分、夹持条件等方面,提供优化及成功的工艺方案参数。DOE模块在业内实现了成形工艺智能优化的模块,在该领域的应用已取得领先地位。

用户自定义子程序

DEFORM HT提供了求解器和后处理程序的用户子程序开发。用户自定义子函数允许用户定义自己的材料模型、动力学转变模型、破裂准则和其他函数,支持高级算法的开发,极大扩展了软件的可用性。后处理程序的用户子程序开发允许用户定制所关心的计算结果信息,丰富了后处理显示功能。

辅助热传递系数计算工具

DEFORM HT针对复杂的热处理介质中热传输过程,提供了逆向计算热传输系数模块Inverse-HT,该模块可根据热处理实验中的时间-温度曲线,逆向计算特殊热处理介质下的热传输系数,帮助用户根据试验结果准确确定界面热传导参数。

DOE优化工具

客户价值


  • 完善的IGES、STL、IDEAS、PATRAN、NASTRAN等CAD和CAE接口,方便用户导入模型。
  • 提供多达250种材料数据的材料库,几乎包含了所有常用材料的弹性变形数据、塑性变形数据、热能数据、热交换数据、晶体长大数据、材料硬化数据、热处理数据和破坏数据,方便用户计算过程中使用。
  • 系统中集成了在任何必要时能够自行触发自动网格重划生成器,生成优化的网格模型。在精度要求较高的区域,可以划分较细密的网格,从而降低题目的规模,并显著提高计算效率。
  • 模拟的热处理工艺类型:正火、退火、淬火、回火、时效处理、渗碳、蠕变、高温处理、相变、金属晶粒重构、硬化和时效沉积等。
  • 专业分析流程设置中能够进行多件热处理及支持物或夹持物的导入计算。
  • 反向热处理辅助确定工件和热处理介质之间的界面换热系数。
  • 获得金属热处理过程中的温度场、残余应力、相转变及含量、渗碳含量、体积膨胀、变形、开裂、应力消除、蠕变、晶粒尺寸演变、回复再结晶等结果,以预测热处理缺陷,优化热处理工艺。
  • 通过材料合金成分配比及晶粒尺寸计算钢的热处理参数,包括TTT转变曲线、组织相性能(奥氏体、马氏体、珠光体、贝氏体等)。
  • 设计感应线圈和电流参数,减少昂贵的现场试验成本。
  • 找出热处理问题的根源,解决生产问题。
  • 缩短新产品的研发周期。


典型应用

扳手淬火过程模拟 

 轴承座渗碳模拟

残余应力优化

热处理过程晶粒尺寸计算 

粉末冶金液相烧结热处理过程模拟 

电感应加热过程模拟

汽车前桥热处理变形模拟