【導(dǎo)讀】指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和。包含我為獲得及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。說明并表示了謝意。的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢。獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的。法律后果由本人承擔(dān)。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。序清單等），文科類論文正文字?jǐn)?shù)不少于萬字。圖紙應(yīng)符合國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。制定T12鋼熱處理工藝。分析熱處理過程溫度場分布對T12鋼組織和力學(xué)性能的影響。結(jié)構(gòu)完整，層次分明，語言順暢；避免錯(cuò)別字和錯(cuò)誤標(biāo)點(diǎn)。的內(nèi)在性能和指標(biāo)除了材料成分外，更與其熱處理工藝密不可分。而溫度是涉及所有。響，得到了具有工程借鑒意義的結(jié)論，為合理選擇加熱參數(shù)提供了理論依據(jù)。關(guān)鍵詞：T12鋼，ANSYS，溫度場模擬，

　　

【正文】 T12 鋼在 1200s 時(shí)加熱的溫度分布云圖，圖 為 T12 鋼在 600s 時(shí)太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 加熱的溫度分布云圖，圖 為 T12 鋼在 60s 時(shí)加熱的溫度分布云圖，圖 為 T12鋼工件 86 節(jié)點(diǎn)溫度隨時(shí)間變化曲線圖。從前三幅圖可以看出，溫度場的計(jì)算機(jī)模擬可以直觀的表達(dá)出在熱處理加熱過程中，在任意時(shí)間任意位置工件內(nèi)部的溫度隨時(shí)間的變化情況。雖然由于相變潛熱的近似處理、對流換熱系數(shù)的近似和數(shù)值計(jì)算自身存在的誤差，使溫度場模擬結(jié)果存在一定的誤差，但是模擬結(jié)果所反應(yīng)的溫度場變化規(guī)律是正確的。由圖可以看出，在 60s 時(shí)工件表面溫度迅速上升，但心部溫度基本沒有變化。在 600s 時(shí)，工件心部溫度有了明顯的上升。隨時(shí)間的延長心部溫度不斷上升并不斷接近表面溫度。在任意時(shí)刻工件心部的溫度不高于表面溫度，這完全符合實(shí)際 生產(chǎn)。圖 可以看出各點(diǎn)溫度都隨時(shí)間的延長升高，只是速率不同。其中 86節(jié)點(diǎn)是工件心部升溫最慢， 1 節(jié)點(diǎn)是工件的下表面中心點(diǎn)升溫次之， 2 節(jié)點(diǎn)是下表面的邊緣升溫最快。如果想得到其他節(jié)點(diǎn)溫度隨時(shí)間的變化，只要選取其節(jié)點(diǎn)編號就可以顯示其溫度場分布等值線圖。 淬火過程溫度分析 在淬火的數(shù)值模擬過程中，本文只研究其淬冷過程。將球化退火后的 T12 鋼工件冷卻到室溫后，送到 760℃的爐子中加熱，保溫一段時(shí)間確保工件心部和表面溫度一樣，然后 置于恒溫為 20℃的油池內(nèi)淬火，其換熱系數(shù)為 260 )( 2 KmW ? 。 圖 60 秒溫度云圖 圖 4. 6 600 秒溫度云圖 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 圖 1200 秒溫度云圖 圖 某些節(jié)點(diǎn)溫度隨時(shí)間變化曲線圖 圖 、 、 為 T12 鋼在淬冷 60s、 600s、 1200s 溫度分布云圖，圖 為T12 鋼工件 86 節(jié)點(diǎn)溫度隨時(shí)間變化曲線圖。從 、 、 可以看出，溫度場的計(jì)算機(jī)模擬可以直觀的表達(dá)出在淬火冷卻過程中，在任意時(shí)間任意位置工件內(nèi)部的溫度隨時(shí)間的變化情況。雖然由于相變潛熱的近似處理、對流換熱系數(shù)的近似和數(shù)值計(jì)算自身存在的誤差，使溫度場模擬結(jié)果存在一定的誤差，但是模擬結(jié)果所反應(yīng)的溫度場變化規(guī)律是正確的。由圖 可以看出在淬火冷卻 60s 時(shí)表面溫度迅速下降，心部溫度仍然為高溫。由前三幅圖可以看出隨時(shí)間的延長工件溫度迅速下降，在任意時(shí)刻零件心部溫度最高。由此可以知最后得到的零件表面淬透性最大，此時(shí)鋼件表面的硬度耐磨性較高，心部的硬度較低，有好韌性。圖 可以看出各點(diǎn)溫度都隨時(shí)間的延長升高，只是速率不同。其中 86 節(jié)點(diǎn)是工件心部升溫最慢， 1 節(jié)點(diǎn)是工件的下表面中心點(diǎn)升溫次之， 2 節(jié)點(diǎn)是下表面的邊緣升溫最快。如果想得到其他節(jié)點(diǎn)溫度隨時(shí)間的變化，只要選取其節(jié)點(diǎn)編號就可以顯示其溫度場分布等值線圖 回火過程溫度場的分析 在回火的數(shù)值模擬過程中，本文只研究其空冷冷過程。將淬火后的 T12 鋼工件冷卻到室溫后，送到 150℃的爐子中加熱，保溫一段時(shí)間確保工件心部和表面溫度一樣，太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 然后置于室溫下空冷，其換熱系數(shù)為 180 )( 2 KmW ? 。 圖 60 秒溫度云圖 圖 600 秒溫度云圖 圖 1200秒溫度云圖 圖 某些節(jié)點(diǎn)溫度隨時(shí)間變化曲線圖 圖 為 T12 鋼在 60s 時(shí)加熱的溫度分布云圖，圖 為 T12 鋼在 600s 時(shí)加熱的溫度分布云圖，圖 為 T12 鋼在 1200s 時(shí)加熱的溫度分布云圖，圖 為 T12鋼工件 86 節(jié)點(diǎn)溫度隨時(shí)間變化曲線圖。從前三幅圖可以看出，溫度場的計(jì)算機(jī)模擬可 以直觀的表達(dá)出在熱處理加熱過程中，在任意時(shí)間任意位置工件內(nèi)部的溫度隨時(shí)間的變化情況。雖然由于相變潛熱的近似處理、對流換熱系數(shù)的近似和數(shù)值計(jì)算自身存在的誤差，使溫度場模擬結(jié)果存在一定的誤差，但是模擬結(jié)果所反應(yīng)的溫度場太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 變化規(guī)律是正確的。由圖可以看出，在 60s 時(shí)工件表面溫度迅速下降，但心部溫度基本沒有變化。在 600s 時(shí)，工件心部溫度有了明顯的下降。在任意時(shí)刻工件心部的溫度高于表面溫度，這完全符合實(shí)際生產(chǎn)。圖 可以看出各點(diǎn)溫度都隨時(shí)間的延長升高，只是速率不同。其中 86 節(jié)點(diǎn)是工件心部降溫最慢， 1 節(jié)點(diǎn)是工件的下表 面中心點(diǎn)升溫次之， 2 節(jié)點(diǎn)是下表面的邊緣降溫最快。如果想得到其他節(jié)點(diǎn)溫度隨時(shí)間的變化，只要選取其節(jié)點(diǎn)編號就可以顯示其溫度場分布等值線圖。 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 結(jié) 論 本文應(yīng)用大型熱處理軟件 ANSYS 軟件，對 T12 鋼分別在不同的熱處理工藝下 進(jìn)行了數(shù)值模擬。得到以下結(jié)論： （ 1）溫度場模擬時(shí)，應(yīng)用流場項(xiàng)的三維各項(xiàng)同性體中瞬態(tài)溫度場指數(shù)坐標(biāo)系的偏微分方程計(jì)算溫度場，同時(shí)設(shè)定了實(shí)際過程中的初始條件及邊界條件，綜合考慮了邊界換熱系數(shù)、相變潛熱以及熱物性參數(shù)等非線性因素的影響，大大減小了通用有限元軟件處理淬火過程非線性問題時(shí)只能以常數(shù)代替所引起的模擬誤差；采用等效比熱容法處理相變潛熱，提高了溫度場的計(jì)算精度。本文運(yùn)用已發(fā)表文獻(xiàn)數(shù)據(jù)對溫度場模擬的結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證，吻合較好 本文采用數(shù)值模擬與現(xiàn)場生產(chǎn)相結(jié)合的方法研究了高線在熱水浴冷卻過程中溫度場的變化。本文根據(jù)傳熱學(xué)的基礎(chǔ)理論及高速線材熱水浴 冷卻的特點(diǎn)，推導(dǎo)出高速線材在熱水浴冷卻過程中的一維瞬態(tài)溫度場數(shù)學(xué)模型；同時(shí)利用有限元分析軟件ANSYS 對整個(gè)熱水浴冷卻過程的溫度場進(jìn)行了計(jì)算機(jī)模擬。并得出以下結(jié)論 第六章 全文總結(jié) 本文在傳熱學(xué)基本原理 的基礎(chǔ)上，以有限元法為理論基礎(chǔ)，建立了適合于有限元數(shù)值模擬的計(jì)算模型，利用 ANSYS 軟件對 T12 鋼熱處理過程進(jìn)行了 模擬計(jì) 算， 討論了對工件溫度場形成和分布的影響規(guī)律。通過近半 年來對本課題的研究工作，主要在以下幾個(gè)方面做出了階段性成果： ，從電磁學(xué)和傳熱學(xué)的角度出發(fā)，得 出了解決感應(yīng)加熱磁、熱耦合計(jì)算的數(shù)學(xué)方法，并給出了數(shù)學(xué)模型。 ，探討了如何利用 ANSYS 軟件實(shí)現(xiàn)感應(yīng)加熱磁 熱耦合場的數(shù)值 模擬以及對相關(guān)問題的處理方法。 ANSYS 版本中新增的求解耦合場的方法對感應(yīng)加熱過程進(jìn)行變參數(shù)模 擬計(jì)算，得出了頻率與電流密度對溫度在空間和時(shí)間上的影響結(jié)果。 ，數(shù)值模擬結(jié)果與實(shí)際應(yīng)用 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 基本一致，證明了數(shù)值模擬方法的 正確與實(shí)用性。深人進(jìn)行感應(yīng)加熱的數(shù)值模擬研究， 可以為制定感應(yīng)加熱優(yōu)化工藝奠定基礎(chǔ)，從而減少試驗(yàn)成本，提高熱處理加工精度。 由于感應(yīng)加熱過程的復(fù)雜性，以及實(shí)際應(yīng)用影響因素的多樣性，有許多問題和技術(shù) 還有待進(jìn)一步進(jìn)行深入研究： 、時(shí)間較緊，本文沒有實(shí)現(xiàn)對移動工件進(jìn)行模擬運(yùn)算。 用的比較驗(yàn)證，而對工藝以及感應(yīng)器的設(shè)計(jì)與優(yōu)化問題有待進(jìn)一步研究。 。 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 參考文獻(xiàn) ［ 1］周慶榮，張澤廷，朱美文，等 .固體溶質(zhì)在含夾帶劑超臨界流體中的溶解度 [J].化工學(xué)報(bào)， 1995， 46(3)： 317323. ［ 2］ DOBBS J M, WONG J M. Modification of supercritical fluid phase behavior using polor coselvent[J]. Ind Eng Chem Res, 1987, 2656. ［ 3］蔣挺大．亮聚糖 [M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2020:127129. …… 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 符號說明 （根據(jù)具體情況可省略） ?? 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 致 謝 本次課題研究是在導(dǎo)師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。 ?? 最后，我要向百忙之中抽時(shí)間對本文進(jìn)行審閱，評議和參與本人論文答辯的各位老師表示感謝。 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 附 錄 （根據(jù)具體情況可省略） ?? )(T CTWTKHSn ????? 2 1 86 溫度1 2時(shí)間溫 時(shí)間