金属加工模块更新

COMSOL Multiphysics® 6.2 版本为“金属加工模块”的用户引入了新的退火仿真功能,添加了多个选项用于定义亚共析钢的化学成分,并改进了相变分析所需的内存消耗和计算时间。请阅读以下内容,进一步了解这些更新。

退火建模

在某些情况下,需要模拟已经发生塑性变形的钢的加热过程。如果温度足够高,钢就会恢复先前的加工硬化,而计算模型中应该包含这种效应。为此,相变应变 多物理场耦合中新增的退火 子节点提供了定义退火温度 的功能,当温度超过指定的退火温度时,将去除之前对钢的加工硬化,并且塑性硬化变量将被重置。这对于材料经历热循环的情况非常有用,例如在多道焊接过程中,以及残余应力状态受材料塑性历史的强烈影响时。退火 子节点必须与耦合固体力学 接口的塑性 节点的退火 子节点结合使用。请注意,此特征需要“非线性结构材料模块”。

COMSOL Multiphysics 用户界面,显示了“模型开发器”,其中突出显示“退火”节点,并显示其对应的“设置”窗口;“图形”窗口中显示三个直齿轮段。
固体力学 接口中相变应变 多物理场耦合的退火 子节点,以及塑性 特征的相应子节点。

钢成分和硬度

新的钢成分 特征可用于指定亚共析钢的化学成分,其中可以使用文献中针对不同转变温度提出的模型,在软件中构建铁碳 (Fe-C) 图,从而能够精确定义奥氏体分解过程中的开始温度和结束温度。此外,新版本还提供了不同的平衡相分数模型,例如 Fe-C 图中两相铁素体-奥氏体区域中铁素体的平衡相分数。此外,用户还可以使用钢成分 下新增的硬度 子节点来计算淬火后的维氏硬度 (HV)。

COMSOL Multiphysics 用户界面,显示了“模型开发器”,其中突出显示“钢成分”节点,并显示其对应的“设置”窗口,以及两个“图形”窗口。
钢成分特征,可以计算转变温度、平衡相分数和维氏硬度 (HV)。

性能得到提升

现在,新版本使用局部隐式时间过程来求解描述相变诱导塑性 (TRIP) 应变演化和塑性应变恢复的方程,这一改进不仅降低了内存消耗,同时缩短了计算时间,并提高了整体性能。通过单击“模型开发器”工具栏中的显示更多选项 按钮并启用高级物理场选项,可以在相变应变 多物理场耦合中更改局部时间积分过程的特定设置。

COMSOL Multiphysics 用户界面,显示了“模型开发器”,其中突出显示“相变应变”节点,并显示其对应的“设置”窗口;“图形”窗口中显示淬火模型。
相变应变多物理场耦合的 设置窗口,其中包含局部时间积分过程的设置。