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1、数值传热学大作业—淬火过程的瞬态热分析专业：材料工程班级:研1303班学号：S20130212指导教师：孙斌煜姓名：李康某零件材料为45钢，按照国标GB/T6912-1999规定的45钢推荐热处理制度为840C淬火.600ClH
2、火，淬火介质为水，试计算零件温度随时间的我变化曲线和最后时刻的温度场云图(1)45钢弹性模量:200GPa泊松比：0.3质量密度：7850Z:g/m3膨胀系数：15.5e・6mTC比热：448J/kgC导热系数：70W/(m*C)(2)水密度：996kg/m3比热:4185J/kgC导热系数：2W/(mC)水沸腾对流换热系数：12OOW/0产C)初始
3、45钢温度840,水的初始温度为20C,水槽宽lm,中间位零件最大截面60mm,下图为淬火过程的零件截面。图・1事件戮面二、创建模型1•建立分析项目(1)在Windows系统下执行“开始”-“所有程序”-“ANSYS14.0”—^MechanicalAPDL(ANSYS)14.0”命令，启动MechanicalAPDL(ANSYS)14.0,进入主界面。(2)选择热分析过滤菜单GUI：选择菜单MainMenu一Preprocessor,弹出分析项目对话框，选择Thermal热分析，如图2所示，完成后单击OK按钮结束。1•更改分析名称和标题(1)改变工作项目标题GUI:File
4、->ChangeTitle,弹出对话框，输入“ThermalOl”如下图，单击OK结束。(2)更改项目名称GUI:File—>ChangeTitle,弹出对话框，输入“Thermal。「’下方的复选框，如下图所示，完成单击OK完成。2•创建材料模型要点：创建模型顺序依次为工件，水(1)添加导热系数GULMainMenu—>Preprocessor^MaterialProp^MaterialModels^Thermal^Conductivity-dsotropic,弹出对话框,输入导热萦数70,如下图完成后单击OK结束输入Conductivity(Isotropic)forMa
5、terialNumber1T1TemperaturesKXXAddTemperatureDeleteTemperatureGraphOK(2)添加比热容GULMainMenu—>Preprocessor^MaterialProp^MaterialModels^Thermal^SpecificHeat.弹出比热容输入对话框，在文本框中输入工件比热容448,如下图,成后单击OK结束输入/SpecificHeatforMaterialNumber1(1)添加密度GULMainMenu—^Preprocessor—^MaterialProp—>MaterialModels^Ther
6、mal->Density,弹出密度输入对话框，在文本框屮输入工件比热容7785,如下图，成后单击OK结束输入/DensityforMaterialNumber1T1Temperatures0DENS7850
7、AddTemperatureDeleteTemperatureGraphDensityforMaterialNumber1OK(1)创建材料2依照上述步骤添加水的比热容4185,密度996,导热系数25•选择单元GULMainMenu—>Preprocessor^Elementtype^add/Edit/Delete—>add,弹出下图所示单元对话框，选择Thermal
8、Solide的Quad8node77单元，按OK键结束设置单元选项GULMainMenu-^Preprocessor^Elementtype^add/Edit/Delete^add,弹lBElementtype对话框，单击对话框中的Option,弹出设置单元对话框，在单元形状K3文本框选择PlaneThickness,如下图，单击0K结束关闭对话框。OptionsforPLANE77fElementTypeRef.No.1ConsistentPLANE??elementtypeoptionsSpecificheatmatrixElementbehaviorK3OKICance
9、lIPlaneThickness5•设置实常数GULMainMenu-^Preprocessor^Realconstants—>add/Edit/Delete,单击add增加常数，弹出单元菜单，选择上步选择的单元solide77,弹出下图所示对话框,在THK后文本中输入0.05,单击OK关闭对话框。6.创建儿何模型(1)建立正方形平面边长为1GULMainMenu—^Preprocessor—>Modeling—>Create—>Areas—>Retangle—>ByDimensions,在弹出对话框中
