deform中晶粒模擬

1、晶粒模擬1. 輸入變形主要文件2. 輸入與晶粒有關(guān)的材料參數(shù)3. 輸入最初的晶粒變量4. 運(yùn)行模擬5. 準(zhǔn)備及運(yùn)行空冷模擬6. 準(zhǔn)備及運(yùn)行水中淬火模擬7.后處理8.改變條件介紹本章的目的是介紹如何采用 DEFORM2D 晶粒模擬模擬鍛 造過程及熱處理過程中微觀組織的變化 。再結(jié)晶度及平均晶粒尺寸是使用者最關(guān)心的參數(shù)， 該模型 中共有 16 中晶粒變量， 他們都放在數(shù)據(jù)庫中。靜態(tài)再結(jié)晶、 中間動態(tài) 再結(jié)晶、動態(tài)再結(jié)晶的演化機(jī)理和 結(jié)晶成長都在模型中被計算。 在每一個時間步里， 基于時間、 溫度、應(yīng)力、應(yīng)力速率、演化歷史，變形機(jī)制被定義，晶粒 的變化被計算和更新。關(guān)于該模擬完整的解釋在用戶文檔中

2、有。1）由于鍛造過程的復(fù)雜性，對動態(tài)再結(jié)晶的同步模擬幾乎是不 可能的。 實(shí)際上動態(tài)再結(jié)晶的計算是在變形過程之后。 中間動態(tài) 再結(jié)晶，動態(tài)再結(jié)晶也是如此。這就是說，用戶將看不到任何的 結(jié)果除非一個非變形的模擬（例如：熱處理）跟在一個變形模擬 的后面。2）要完成一個完整的晶粒變化模擬，用戶必須確定一個完 整的熱處理過程。特別是坯料必須在模擬結(jié)束時徹底的冷 卻。問題摘要空冷水中淬火是一個既簡單又讓人頭疼的過程，該問題 使用SI單位，軸對稱。材料IN718,模具材料H13鋼。 1.輸入變形主要文件做一個工作路徑，打開 DEFORM 2D 用 Problem ID GRAIN_LAB, 打開前處理，裝載

3、 KEY文件UPSET.KEY.這個KEY文件包含了該模擬的所有信息。2. 輸入與晶粒有關(guān)的材料參數(shù)點(diǎn)擊模擬控制按紐，激活“晶?！?，到材料中選擇IN718，點(diǎn) 擊晶粒窗口，窗口顯示如下：激活 meta-dynamic、grain growth ，不激活其他倆個，輸入以 下數(shù)據(jù)到相應(yīng)的矩陣。最高應(yīng)力 應(yīng)變速率極限 中間動態(tài)再結(jié)晶動力 中間動態(tài)再結(jié)晶晶粒尺寸晶粒生長這些數(shù)都是溫度或 應(yīng)變速率 的函數(shù)。矩陣的第一欄定義了 這 個數(shù)的溫度或 應(yīng)變速率，如果這個數(shù)是不受 溫度或 應(yīng)變速率約束 的，那么 矩陣的第一欄是不重要的。輸入300在Temp Limit （臨時限制），它阻止在該溫度下 的結(jié)晶模擬，

4、保持應(yīng)變速率 Coef為0。檢查好了退出。3. 輸入最初的晶粒變量進(jìn)入Object窗口，選擇材料，點(diǎn)擊element date （要素）， 點(diǎn)擊Grain tab。所有的結(jié)晶變量可以在此定義和顯示。初始化平均晶粒尺寸和初始晶粒尺寸為100,單位卩m。初始晶粒尺寸基于未結(jié)晶晶粒尺寸。顯示平均晶粒尺寸和初 始晶粒尺寸，確定正確。檢查好了退出。4. 運(yùn)行模擬生成數(shù)據(jù)庫文件GRAIN_LAB.DB并運(yùn)行。5. 準(zhǔn)備及運(yùn)行空冷模擬當(dāng)前面的模擬結(jié)束后，通過前處理進(jìn)入最后一步，進(jìn)入Simulation Control 窗口，關(guān)掉 deformation 。進(jìn)入 Stopping Step， 變成 steps

5、 by to Time ,輸入 0.1 在Time per step.模擬步數(shù) 20, 5 步一保存。所以空冷時間 2秒。到Object中，設(shè)上模速度0到Inter Object中，將上模上移5mm。生成數(shù)據(jù)庫。模擬。6. 準(zhǔn)備及運(yùn)行水中淬火模擬當(dāng)前面的模擬結(jié)束后，通過前處理進(jìn)入最后一步，如果你現(xiàn)在進(jìn)入object - Element -Grain,你將看到目前的再結(jié)晶 率及平均晶粒尺寸。進(jìn)入Simulation Control 窗口，在 Processing Condition中， 改變 environmental Convection coefficients （環(huán)境對流系數(shù)） 為水中淬火

6、的15,進(jìn)入Stopping Step中，變模擬步數(shù)為100。到Inter Object中，將下模下移5mm。生成數(shù)據(jù)庫。模擬。7. 后處理當(dāng)前面的模擬結(jié)束后,進(jìn)入后處理,你可以在看到 State Variables under tab Mic. 中看到晶粒變化的結(jié)果；你也可以在 Element中看到I所有晶粒變量，結(jié)果可以用Point -Tracked.跟蹤。8.改變條件人們非常感興趣的是當(dāng)條件改變時微觀組織是如何變化的。例如，如果的你改變空冷的時間為 10s,你可以看到一個 完全不同的微觀組織分布。你也可以增加 the Meta-dynamic Recrystallization Kinetics中的參數(shù)a4,以加速再結(jié)晶過程。請 熟悉這個過程。（注意：該模擬經(jīng)常包括非常復(fù)雜的模擬過程。用 Multip