[發明專利]一種基于異形感應器的異步雙頻感應加熱數值模擬方法

有效

• 申請號: 202110037943.1
• 申請日: 2021-01-12
• 公開（公告）號: CN112877508B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發明（設計）人: 趙玉倩;王珊;馬振鶴
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: C21D1/10
• 分類號: C21D1/10;C21D11/00;C21D9/32;C21D1/18
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

1.一種基于異形感應器的異步雙頻感應加熱數值模擬方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：模型參數確定：根據鏈輪的異步雙頻感應加熱實際生產過程，收集待加熱鏈輪的尺寸參數和確定工藝參數；

步驟2：幾何模型創建：根據步驟1收集的待加熱鏈輪的尺寸參數和工藝參數建立幾何模型，為所建立模型定義單元類型和賦予材料物理性能參數；劃分網格，對模型進行單元離散化；

所創建的幾何模型集成以下子模型：待加熱鏈輪模型(1)、中頻感應器模型(2)、高頻感應器模型(3)、中頻加熱空氣模型(4)和高頻加熱空氣模型(5)；

步驟3：殺死高頻感應器模型單元及高頻加熱空氣模型單元，使高頻工況在中頻加熱求解過程中不參與運算；

步驟4：求解中頻感應加熱時的電磁場分布及溫度場分布；

步驟5：提取鏈輪齒廓路徑及淬硬層內溫度分布數據，計算齒廓路徑最大溫差ΔT_max和尋找淬硬層內最低溫度T_min，并判斷是否T_min≥T，若是，則轉至步驟10；若否，則判斷是否ΔT_max≥ΔT_mn，若是，則轉至步驟6，若否，則令求解中頻感應加熱時間t_m＝t_m+Δt_m，轉至步驟4；其中，T為淬硬層加熱最小溫度閾值；ΔT_mn為中頻感應加熱過程中的齒廓路徑最大溫差閾值，Δt_m為求解中頻感應加熱過程的時間間隔；

步驟6：激活被殺死的高頻感應器模型單元及高頻加熱空氣模型單元并殺死中頻感應器模型單元及中頻加熱空氣模型單元，使中頻工況在高頻加熱求解過程中不參與運算；

步驟7：求解高頻感應加熱時的電磁場分布及溫度場分布；

步驟8：提取鏈輪齒廓路徑及淬硬層內溫度分布數據，并計算齒廓路徑最大溫差ΔT_max和尋找淬硬層內最低溫度T_min；判斷是否T_min≥T，若是，則轉至步驟10；若否，判斷是否ΔT_max≥ΔT_hn，若是，則執行步驟9，若否，則令求解高頻感應加熱時間t_h＝t_h+Δt_h，轉至步驟7；其中，ΔT_hn為高頻感應加熱過程中的齒廓路徑最大溫差閾值，Δt_h為求解高頻感應加熱過程的時間間隔；

步驟9：激活被殺死的中頻感應器模型單元及中頻加熱空氣模型單元，并轉至步驟3；

步驟10：加熱完成，退出加熱模擬；

所述中頻感應器模型(2)的形狀為仿形，所述高頻感應器模型(3)的形狀為圓形；

各所述子模型進行搭接的搭配方式為：所述中頻感應器模型(2)、所述鏈輪模型(1)和所述中頻加熱空氣模型(4)進行搭接；所述高頻感應器模型(3)、所述鏈輪模型(1)和所述高頻加熱空氣模型(5)進行搭接；

所述中頻感應器模型(2)與高頻感應器模型(3)均包裹于鏈輪模型(1)的外側；所述中頻加熱空氣模型(4)和高頻加熱空氣模型(5)位于同一位置并對鏈輪模型(1)、中頻感應器模型(2)和高頻感應器模型(3)進行包裹；

各所述子模型之間的重疊部位保持相互獨立。