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《材料成型软件应用》 ANSYS DEFORM 专 业：材料成型及控制工程 班 级： 学 号： 姓 名： 《材料成型软件应用》报告之一： 供热管道稳态热分析 1、问题描述 某供热管道内部通有液体，外部包有保温层与空气接触见（图5-6）。管道有铸铁制造，其导热系数λ1为70W/（m·℃），弹性模量E1为2.06×1011Pa，泊松比v1=0.3，热膨胀系数α1=1.2×10-6/℃;保温层的导热系数λ2=0.02 W/（m·℃），弹性模量E2为2.06×1010Pa，泊松比v2=0.4，热膨胀系数α2=1.2×10-6/℃；管路内液体压力为0.3MPa，温度为70℃，对流换热系数h1=1 W/（m·℃）；外部空气温度为-40℃，对流换热系数h2=10.5W/（m·℃）。 2、模拟计算过程 【步骤1】过滤菜单 选择菜单Main Menu：Preferences，选分析功能对话框中的Thermal复选框，单击OK按钮，只显示热分析菜单。如下图： 【步骤2】定义单元属性 （1）定义单元类型：选择Main Menu：Preprocessor→Element Type→Add/Edit/Delete，单击单元类型对话框中的Add按钮，在左边列表中选择Thermal Solid，在右边列表中选Quad 4 node 55，（如下第一个图）单击OK按钮。在单元类型对话框中选择PLANE55，单击Option按，在单元特性对话框中将K3列表框选为AxiSymmetric（轴对称），（如下第二个图）单击OK按钮在单击Close按钮。 （2）定义材料属性：选择菜单Main Menu：Preprocessor→Material Props→Material Model，打开材料属性窗口，双击Material Model Available窗口中的路径：Thermal，conductivity，Isotropic（如下第一图），在材料属性对话框的导热系数KXX中输入70（箱壁导热系数） 【步骤3】 由该分析可得出结论，供热管道温度由内向外散热，通过保温层散热向空气去，是的相应的到我们家里温度会降低，使得供热效率降低。在实际应用中我们选择供热管道的材料要相对导热差，耐腐蚀，管道的保热层相对厚些。 《材料成型软件应用》报告之二： 齿轮托盘成形分析 1、问题描述 图7.1是为零件的成形工艺，图7.2是为其简化模型（取模型的1/12即为半个齿）。 此案是温锻成形工艺，成型过程从仿真的角度总共需要5个工序。以下是工艺参数： 单位：国际制单位SI 坯料材料DIN C15 坯料尺寸：直径31.5mm，高度67mm 预热温度：1230℃ 模具温度：80℃ 工序一：空气传热过程，是从炉子到压力机传送过程，时间为7s 工序二：下模上的停留时间为0.7s 工序三：坯料镦粗过程，将高度从31.5mm到9.5mm 工序四：传送到终锻模过程时间为3s 工序五：终锻成形 2、模拟计算过程 工序一：空气传热过程 1．创建一个新问题 打开DEFORM-3D，单击新建问题，在弹出的界面中点击Next按钮，在接下来弹出的界面选择Other Location然后点击选择运行路径（必须英文路径）然后在点Next按钮，在弹出的界面输入新问题名称Gear_Carrier如下图，点击Finish按钮进入前处理模块。 2．设置模拟控制 单击弹出模拟控制Simulation Controls对话框，设置模拟名称Simulation Title为Gear_Carrier，操作名称Operation Name为Furnace Transfer，操作数为1。仅仅激活热传导模拟Heat Transfer，设置单位为国际单位SI,此时弹出单位转换提示窗口如下第一图，选择第一项后点击OK，再点击YES。此时模拟控制对话框如下第二图点击OK. 3.导入几何体 ①在模型树中选择Workpiece，单击然后点击按钮导入几何体。路径为DEFORM\V10.0\3D\LABS的IDS_gc_billet.STL。 ②点击增加Top Die，单击然后点击按钮导入几何体。路径为DEFORM\V10.0\3D\LABS的IDS_gc_upset_top.STL。 ③点击增加Bottom Die，单击然后点击按钮导入几何体。路径为DEFORM\V10.0\3D\LABS的IDS_gc_upset_bot.STL。 全部导入后模型如下： 4.定义初始温度 选中物体Workpiece，单击，物体类型（Object