COMSOL Multiphysics^® 6.3 Release Highlights

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Updates im Metal Processing Module

Für Nutzer des Metal Processing Module bietet COMSOL Multiphysics^® Version 6.3 ein neues Phasenumwandlungsmodell, zwei neue Interfaces zur Simulation von Phasenumwandlungen während der Stahlhärtung, eine verbesserte Modellierung der thermischen Dehnung und der durch Umwandlung induzierten Plastizität (TRIP) sowie erweiterte Härteberechnungen. Hier erfahren Sie mehr über die Updates.

Das Microstructure-Based Phasenumwandlungsmodell

Für Stahlhärtungssimulationen steht ein neues mikrostrukturbasiertes Phasenumwandlungsmodell zur Verfügung. Bei diesem Umwandlungsmodell ist es nicht mehr erforderlich, den Geschwindigkeitskoeffizienten manuell anzugeben oder das Modell an Zeit-Temperatur-Umwandlungsdaten (TTT) anzupassen. Es baut auf dem bestehenden Phasenumwandlungsmodell Kirkaldy-Venugopalan auf, das nun als Kirkaldy–Venugopalan, simplified bezeichnet wird. Im Knoten Steel Composition können Sie die chemische Zusammensetzung, das Fe-C-Diagramm und die Austenitkorngröße angeben, bevor Sie die Modellformulierung für die Verwendung mit dem Phasenumwandlungsmodell Microstructure based auswählen.

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Die Benutzeroberfläche von COMSOL Multiphysics zeigt den Model Builder mit dem hervorgehobenen Knoten Phase Transformation, das entsprechende Einstellungsfenster und ein Kegelradmodell im Grafikfenster.

Härten eines Kegelrads unter Verwendung der Li-Niebuhr-Meekisho-Atteridge-Formulierung des Phasenumwandlungsmodells Microstructure based.

Neue Interfaces Austenite Decomposition

Es wurden zwei neue Interfaces hinzugefügt, um Phasenumwandlungen während der Stahlhärtung zu simulieren. Die Interfaces Austenite Decomposition, Kirkaldy–Venugopalan und Austenite Decomposition, Li–Niebuhr–Meekisho–Atteridge konfigurieren automatisch die Features, die für die jeweiligen Formulierungen der Phasenumwandlungsmodelle Kirkaldy–Venugopalan und Li–Niebuhr–Meekisho–Atteridge erforderlich sind.

Verbesserung des Imports aus JMatPro^®

Die Importfunktionalität aus JMatPro^® bietet nun die Möglichkeit, importierte Phasenumwandlungsdaten ohne Vorauswahl eines bestimmten Phasenumwandlungsmodells zu verwenden. Für viele Anwendungen verbessert dies die Qualität der Vorhersagen zur Phasenzusammensetzung.

Vebesserte Modellierung von thermischer Dehnung und TRIP

In Version 6.3 ermöglicht eine neue Formulierung Density based die Berechnung thermischer Spannungen auf Grundlage temperaturabhängiger Dichten der verschiedenen Phasen. Diese Formulierung bietet eine zusätzliche Methode, um beispielsweise die dilatometrische Reaktion von Stahl zu erfassen, der einer Temperaturänderung und Phasenumwandlung unterzogen wurde. Darüber hinaus können TRIP-Koeffizienten jetzt unter Verwendung der relativen Dichten der an einer Phasenumwandlung beteiligten Phasen berechnet werden.

Die Benutzeroberfläche von COMSOL Multiphysics zeigt den Model Builder mit hervorgehobenem Knoten Austenit Decomposition, das entsprechende Einstellungsfenster und einen 1D-Plot im Grafikfenster.

Dilatometrische Kurven, die bei unterschiedlichen Abkühlungsraten unter Verwendung der Formulierung Density based berechnet wurden.

Erweiterung der Härteberechnung

Das bestehende Feature Hardness wurde um die Funktionalität zur Berechnung der Rockwell-Härte (Rockwell C hardness, HRC) nach dem Abschrecken erweitert. Die Härteberechnung basiert auf der berechneten Vickers-Härte (HV).

Die Benutzeroberfläche von COMSOL Multiphysics zeigt den Model Builder mit hervorgehobenem Knoten Hardness, das entsprechende Einstellungsfenster und ein Kegelrad im Grafikfenster.

Die Rockwell-Härte (Rockwell C hardness, HRC) eines gehärteten Kegelradmodells wird berechnet.

New Tutorial Models

COMSOL Multiphysics^® version 6.3 brings two new tutorial models to the Metal Processing Module.

Dilatometry Curves from CCT

Ein 1D-Plot mit der Zeit auf der x-Achse und der Temperatur auf der y-Achse.

In diesem Beispiel werden Daten zur Phasenumwandlung und Phasenmaterialeigenschaften aus JMatPro^® importiert und zur Berechnung von CCT-Kurven (Continuous Cooling Transformation) verwendet. Dilatometriekurven (axiale thermische Dehnung) werden über einen Bereich von Abkühlungsraten berechnet.

Application Library Titel:
dilatometry_curves_from_cct

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Quenching of a Bevel Gear

Ein 3D-Modell eines Kegelrads, das den Phasenanteil von Martensit nach dem Abschrecken zeigt.

Ein 3D-Modell eines Kegelrads wird verwendet, um die Abkühlung aus einem austenitischen Zustand zu simulieren. Die Materialeigenschaften der Phasen und die Daten der Phasenumwandlung werden in das Modell importiert. Die endgültige Phasenzusammensetzung und der Eigenspannungszustand werden berechnet.

Application Library Titel:
quenching_of_a_bevel_gear