真空熱處理爐溫度場(chǎng)的有限元數(shù)值模仿
提出了一個(gè)描述真空熱處理爐溫度場(chǎng)的非線性有限元模型,該模型歸納考慮了輻射傳熱、材料熱物性隨溫度改變等非線性因素的影響.使用有限元軟件MSC.Marc對(duì)400kW立式真空熱處理爐的溫度場(chǎng)進(jìn)行了模仿核算.對(duì)爐溫均勻性進(jìn)行了試驗(yàn)測(cè)量,模仿成果與試驗(yàn)成果吻合較好.由此供給了一種良好的真空熱處理爐虛擬出產(chǎn)手法,為真空熱處理工藝參數(shù)優(yōu)化奠定了理論基礎(chǔ).
由于真空熱處理具有無氧化、無脫碳、表面光潔度好、變形小、歸納力學(xué)性能優(yōu)異、節(jié)能、無污染和自動(dòng)化程度高級(jí)一系列突出長(zhǎng)處,所以當(dāng)今很多的工件都運(yùn)用真空熱處理爐進(jìn)行熱處理。傳統(tǒng)的真空熱處理工藝參數(shù)的選取和設(shè)備規(guī)劃都采用試驗(yàn)法和經(jīng)歷公式進(jìn)行核算得出,它具有成本高、工藝周期長(zhǎng)等缺陷。使用數(shù)值模仿的辦法再現(xiàn)出產(chǎn)過程、優(yōu)化工藝參數(shù)具有明顯的優(yōu)越性。近年來上海交通大學(xué)潘健生、大連理工大學(xué)張立文等人在熱處理過程數(shù)值模仿方面都作了很多作業(yè),應(yīng)用于出產(chǎn)實(shí)踐并獲得明顯的經(jīng)濟(jì)效益。但在樹立真空熱處理爐有限元模型,模仿真空熱處理過程方面還未見文獻(xiàn)報(bào)道。
本文提出了一個(gè)真空熱處理爐的非線性有限元模型,考慮了輻射傳熱的非線性、材料熱物性隨溫度改變等因素的影響,以通用有限元軟件MSC.Marc為基礎(chǔ),模仿核算了400kW大型立式真空熱處理爐的溫度場(chǎng),并進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證。為真空熱處理爐的優(yōu)化規(guī)劃和真空熱處理工藝參數(shù)的優(yōu)化選取供給了新的辦法和途徑。
