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文檔簡介
1、.A380 鋁合金壓鑄溫度場模擬.下載可編輯 .如圖所示汽車傳動軸 , 用 A380 鋁合金半固態(tài)觸變壓鑄成型工藝可獲得重量輕、強(qiáng)度高、綜合力學(xué)性能優(yōu)越的零件, 能夠滿足未來汽車工業(yè)輕量化、節(jié)能環(huán)保的要求。查相關(guān)資料, A380鋁合金半固態(tài)觸變壓鑄成型工藝的漿料溫度為570,2模具預(yù)熱溫度為 200,冷卻水對流換熱系數(shù)為 450W/(m·) , A380 鋁合金密度為 2730 /m3, 模具材料密度為 7800 /m3, 導(dǎo)熱系數(shù)為 21W/ (m·),比熱為 110J/ (·)。A380鋁合金熱性能參數(shù)溫度()KXX導(dǎo)熱系數(shù)(W/(m·)溫度()比熱
2、 J/ (·)1002061008372002152009623002283001046400249400113053024950012508002906501379相關(guān)尺寸在建模時(shí)提及,不贅述。為簡化建模,只取冷卻水包絡(luò)面以內(nèi)的模具和鑄件建模。.下載可編輯 .操作步驟1. 定義工作標(biāo)題和文件名( 1)指定工作文件名:執(zhí)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(biāo)題:執(zhí)行Utinity Menu/File/Change Title命令,輸入“ Ca
3、sting 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(zhí) 行 Main Menu/Preprocessor/Element Type/Add、Edit 、Delete 命令,單擊 Add 按鈕,選擇如下圖選項(xiàng),單擊 OK按鈕。(2)定義材料特性:執(zhí)行 Main Menu/Preprocessor/MaterialProps/Material Models命令,雙擊【 Material Models Available】列表框中的“ Thermal/Conductivity/Isotropic”選項(xiàng),定義模具導(dǎo)熱系數(shù)( KX
4、X)為“ 21”,接著雙擊“ Thermal/Specific heat”選項(xiàng) ,定義模具比熱(C)為“110”,單擊 OK按鈕。接著雙擊“Thermal/Density”選項(xiàng) ,定義模具密度 (DENS)為“7800”, 單擊 OK按鈕。從【DefineMaterial Model Behavior】對話框下拉菜單執(zhí)行“Material/New.下載可編輯 .Model”命令,在【Define MaterialID】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AddTemperature 按鈕增加溫度表。3. 創(chuàng)建幾何模型(1)生成軸身:執(zhí)行Mai
5、n Menu/Preprocessor/Modeling/Create/Volumes/Cylinder/ByDimensions 命令,按下圖輸入 :.下載可編輯 .結(jié)果如下:(2)生成萬向節(jié)撥叉:執(zhí)行Main Menu/Preprocessor/Modeling/Create/Volumes/Block/ByDimensions 命令,按下圖輸入,每次單擊Apply 按鈕 :.下載可編輯 .下載可編輯 .結(jié)果如下:(3)生成圓臺澆口:旋轉(zhuǎn)工作平面,執(zhí)行UtinityMenu/WorkPlane/Offset WP by Increments命令,按下圖輸入 :執(zhí)行 Main Menu/Pr
6、eprocessor/Modeling/Create/Volumes/Cone/ByDimensions 命令,按下圖輸入 :.下載可編輯 .結(jié)果如下:(4)體相加:執(zhí)行MainMenu/Preprocessor/Modeling/Operate/Booleans/Add/Volumes命令,單擊 Pick All按鈕。(5)生成模具型腔:返回工作平面,執(zhí)行UtinityMenu/WorkPlane/Offset WP by Increments命令,按下圖輸入 :.下載可編輯 .生成模具塊,執(zhí)行MainMenu/Preprocessor/Modeling/Create/Volumes/Blo
7、ck/By Dimensions命令,按下圖輸入 :體相減:執(zhí)行 Main Menu/Preprocessor/Modeling/Operate/Booleans/Subtract/Volumes命令,選擇模具塊,單擊Apply 按鈕,選擇鑄件,單擊 OK按鈕。.下載可編輯 .同樣的方法重新生成鑄件。粘結(jié)模型:執(zhí)行 Main Menu/Preprocessor/Modeling/Operate/Booleans/Glue/Volumes 命令,單擊 Pick All按鈕。( 6)改單位制為 MKS:執(zhí)行 Main Menu/Preprocessor/Modeling/ Operate/Scal
8、e/Volumes 命令,在【 RX,RY,RZ Scale factors 】文本框中依次輸入“0.001,0.001,0.001 ”, 在【Existing Volumes will be】下拉列表框中選擇“ Moved”選項(xiàng),單擊 OK按鈕。壓縮元素編號,執(zhí)行Main Menu/Preprocessor/NumberingCtrls/CompressNumbers命令,在下拉列表框中選擇“All ”選項(xiàng),單擊 OK按鈕。保存文件,執(zhí)行Utinity Menu/File/Save As命令,輸入文件名“model”, 單擊 OK按鈕。4. 生成有限元模型( 1)賦予體特性:執(zhí)行 Main
9、Menu/Preprocessor/Meshing/MeshAttributes/Picked Volumes命令,選擇模具塊,單擊 OK按鈕,在.下載可編輯 .彈出的【 Volumes Attributes】對話框中的“ MaterialNumber” 下拉列表框中選擇“ 1”選項(xiàng),單擊 Apply 按鈕。同樣的方法,對鑄件賦予材料號“ 2” 。( 2)劃分網(wǎng)格:選擇所有實(shí)體,執(zhí)行 Utinity Menu/Select/Everything 命令,執(zhí)行 MainMenu/Preprocessor/Meshing/Size Cntrls/SmartSize/Basic命令,在【Size Le
10、vel 】下拉列表框中選擇“ 2”選項(xiàng),單擊 OK按鈕。執(zhí)行Main Menu/Preprocessor/Meshing/Mesh/ Volumes /Free命令,單擊 Pick All按鈕。保存文件,執(zhí)行 UtinityMenu/File/SaveAs 命令,輸入文件名“mesh”,單擊 OK按鈕。5. 施加載荷.下載可編輯 .( 1)選擇分析類型:執(zhí)行 Main Menu/Solution/Analysis Type/New Analysis 命令,【Transient 】單選按鈕,單擊OK按鈕,在彈出的對話框保持默認(rèn)。(2)定義初始條件:設(shè)定鑄件初始溫度,執(zhí)行Utinity Menu/
11、Select/Entities命令,在最上面的兩個(gè)下拉列表框中選擇“ Element”、“By Attributes ”選項(xiàng),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(zhí)行 Main Menu/ Solution/Define Loads/Apply/InitialCondit n/Define命令,單擊 Pick All按鈕,按下圖設(shè)置 :同樣的方法設(shè)置模具初始溫度。( 3)定義邊界條件:執(zhí)行 Main Menu/ Solution/DefineLoads/Apply/Thermal/Convection/On A
12、reas命令,在彈出的拾取框中選擇面編號“ 16”,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(rèn)設(shè)置為絕熱。.下載可編輯 .保存文件,執(zhí)行 UtinityMenu/File/SaveAs 命令,輸入文件名“l(fā)oad ”,單擊 OK按鈕。6. 求解運(yùn)算(1)設(shè)置時(shí)間及時(shí)間步進(jìn)參數(shù): 執(zhí)行 Main Menu/ Solution/LoadStepOpts/Time 、Frequenc/Time and Substps命令,按下圖設(shè)置:.下載可編輯 .(2)
13、輸出項(xiàng)設(shè)置:執(zhí)行 Main Menu/ Solution/LoadStep Opts/OutputCtrls/DB 、Results File命令,按下圖設(shè)置:.下載可編輯 .(3)求解:執(zhí)行 Main Menu/Solution/Solve/Current LS命令,單擊 OK按鈕開始求解運(yùn)算,直到出現(xiàn)【Solution is done】對話框表示求解結(jié)束。保存文件,執(zhí)行Utinity Menu/File/Save As命令,輸入文件名“resum”,單擊 OK按鈕。.下載可編輯 .7. 查看結(jié)果( 1)顯示節(jié)點(diǎn) 10s 溫度場分布:讀入結(jié)果,執(zhí)行 Main Menu/GeneralPost
14、proc/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(jié)點(diǎn)溫度場分布,執(zhí)行Main Menu/General Postproc/PlotResults/Contour Plot/Nodal Solu命令,選擇“ Nodal Solution/Thermal/Temperature,單擊 OK按鈕。( 2)矢量顯示節(jié)點(diǎn) 10s 溫度場分布:執(zhí)行 Main Menu/GeneralPostproc/Plot Results/Vector Plot/Predefined命令,保持默認(rèn)設(shè)置單擊 OK按鈕。.下載可編輯 .同樣的方法可得100s、500s、1000s 的節(jié)點(diǎn)溫度場分布和矢量顯示:.下載可編輯 .100s.下載可編輯 .500s.下載可編輯 .1000s.下載可編輯 .(2)顯示節(jié)點(diǎn)溫度隨時(shí)間變化表:定義
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