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A380鋁合金壓鑄溫度場模擬

'A380鋁合金壓鑄溫度場模擬'
?A380鋁合金壓鑄溫度場模擬如圖所示汽車傳動軸,用A380鋁合金半固態觸變壓鑄成型工藝可獲得重量輕、強度高、綜合力學性能優越的零件,能夠滿足未來汽車工業輕量化、節能環保的要求。查相關資料,A380鋁合金半固態觸變壓鑄成型工藝的漿料溫度為570℃,模具預熱溫度為200℃,冷卻水對流換熱系數為450W/(m2·℃), A380鋁合金密度為2730㎏/m3, 模具材料密度為7800㎏/m3,導熱系數為21W/(m·℃),比熱為110J/(㎏·℃)。A380鋁合金熱性能參數溫度(℃)KXX導熱系數(W/(m·℃))溫度(℃)比熱J/(㎏·℃)1002061008372002152009623002283001046400249400113053024950012508002906501379相關尺寸在建模時提及,不贅述。為簡化建模,只取冷卻水包絡面以內的模具和鑄件建模。操作步驟1.定義工作標題和文件名(1)指定工作文件名:執行Utinity Menu/File/Change Jobname命令,在【Enter new Name】文本框中輸入“WBA.file”,單擊OK按鈕。(2)指定工作標題:執行Utinity Menu/File/Change Title命令,輸入“Casting Solidification”, 單擊OK按鈕。2.定義單元類型和材料屬性(1)定義單元類型:執行Main Menu/Preprocessor/Element Type/Add、Edit、Delete命令,單擊Add按鈕,選擇如下圖選項,單擊OK按鈕。(2)定義材料特性:執行Main Menu/Preprocessor/Material Props/ Material Models命令,雙擊【Material Models Available】列表框中的“Thermal/Conductivity/Isotropic”選項,定義模具導熱系數(KXX)為“21”,接著雙擊“Thermal/Specific heat”選項, 定義模具比熱(C)為“110”,單擊OK按鈕。接著雙擊“Thermal/Density”選項, 定義模具密度(DENS)為“7800”, 單擊OK按鈕。從【Define Material Model Behavior】對話框下拉菜單執行“Material/New Model”命令,在【Define Material ID】文本框中輸入材料編號“2”, 單擊OK按鈕。同樣的方法定義材料 “2”的屬性,通過單擊Add Temperature按鈕增加溫度表。3.創建幾何模型(1)生成軸身:執行Main Menu/Preprocessor/Modeling/Create/Volumes/Cylinder/By Dimensions命令,按下圖輸入:結果如下:(2)生成萬向節撥叉:執行Main Menu/Preprocessor/Modeling/Create/Volumes/Block/By Dimensions命令,按下圖輸入,每次單擊Apply 按鈕: 結果如下:(3)生成圓臺澆口:旋轉工作平面,執行Utinity Menu/WorkPlane/Offset WP by Increments命令,按下圖輸入:執行Main Menu/Preprocessor/Modelin-省略部分-認。(2)定義初始條件:設定鑄件初始溫度,執行Utinity Menu/Select/Entities命令,在最上面的兩個下拉列表框中選擇“Element”、“By Attributes”選項,選擇“Material Num”單選按鈕,在【Min,Max,Inc】文本框中輸入“2”, 單擊OK按鈕。執行Main Menu/ Solution/Define Loads/Apply/Initial Condit’n/Define命令,單擊Pick All按鈕,按下圖設置:同樣的方法設置模具初始溫度。(3)定義邊界條件:執行Main Menu/ Solution/Define Loads/Apply/Thermal/Convection/On Areas命令,在彈出的拾取框中選擇面編號“1~6”,單擊OK按鈕。在【File coefficient】文本框中輸入“450”,在【Bulk Temperature】文本框中輸入“25”,單擊OK按鈕。對稱面上ANSYS默認設置為絕熱。保存文件,執行Utinity Menu/File/Save As命令,輸入文件名“load”, 單擊OK按鈕。6.求解運算(1)設置時間及時間步進參數:執行Main Menu/ Solution/Load Step Opts/Time、Frequenc/Time and Substps命令,按下圖設置:(2)輸出項設置:執行Main Menu/ Solution/Load Step Opts/Output Ctrls/DB、Results File命令,按下圖設置:(3)求解:執行Main Menu/Solution/Solve/Current LS命令,單擊OK按鈕開始求解運算,直到出現【Solution is done】對話框表示求解結束。保存文件,執行Utinity Menu/File/Save As命令,輸入文件名“resum”, 單擊OK按鈕。7.查看結果(1)顯示節點10s溫度場分布:讀入結果,執行Main Menu/General Postproc/Read Results/By Time、Frequ命令,在【value of time or freq】文本框中輸入“10”,單擊OK按鈕。顯示節點溫度場分布,執行Main Menu/General Postproc/Plot Results/Contour Plot/Nodal Solu命令,選擇“Nodal Solution/Thermal/Temperature, 單擊OK按鈕。(2)矢量顯示節點10s溫度場分布:執行Main Menu/General Postproc/Plot Results/Vector Plot/Predefined命令,保持默認設置單擊OK按鈕。同樣的方法可得100s、500s、1000s的節點溫度場分布和矢量顯示:100s500s1000s(2)顯示節點溫度隨時間變化表:定義變量,執行Main Menu/TimeHist Postpro命令,在彈出的對話框左上角選擇“+”按鈕,選擇“Nodal Solution/DOF Solution/Nodal Temperature”,在【Variable Name】文本框中輸入“TEMP_2”,單擊OK按鈕,彈出選取框后選取鑄件中心,單擊OK按鈕。選擇“TEMP_2”,單擊左上角第三個查看變量按鈕:同樣的方法,設置變量TEMP_3為澆口中心溫度:
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溫度 模擬 a380 壓鑄 380 鋁合金
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