Aggiornamenti Metal Processing Module

Per gli utenti del Metal Processing Module, la versione 6.2 di COMSOL Multiphysics® introduce una nuova funzionalità per modellare la ricottura, opzioni per definire la composizione chimica degli acciai ipoeutettoidi e miglioramenti per l'analisi delle trasformazioni di fase sia in termini di consumo di memoria che di tempo di calcolo. Per scoprire di più su questi aggiornamenti continuate a leggere.

Modellazione della ricottura

In alcuni casi, è necessario modellare il riscaldamento dell'acciaio che ha subito una deformazione plastica. Se le temperature sono sufficientemente elevate, si recupera l'incrudimento precedente e questo effetto deve essere incluso nel modello computazionale. Un nuovo sottonodo Annealing dell'accoppiamento multifisico Phase Transformation Strain consente di definire una Annealing temperature al di sopra della quale l'indurimento precedentemente subito dall'acciaio venga rimosso. Le variabili di indurimento plastico vengono ripristinate quando la temperatura supera la temperatura di ricottura specificata. Ciò è utile in situazioni in cui il materiale è sottoposto a cicli termici, come durante la saldatura multipass, e in cui lo stato di sollecitazione residua è fortemente influenzato dalla storia plastica del materiale. Il sottonodo Annealing deve essere utilizzato insieme ai sottonodi Annealing dei nodi Plasticity dell'interfaccia accoppiata Solid Mechanics. Questa funzionalità richiede il Nonlinear Structural Materials Module.

L'interfaccia utente di COMSOL Multiphysics mostra il Model Builder con il nodo Annealing evidenziato, la finestra Settings corrispondente e tre segmenti di ingranaggio cilindrico nella finestra Graphics.
Il sottonodo Annealing dell'accoppiamento multifisico Phase Transformation Strain e il corrispondente sottonodo della funzione Plasticity all'interno dell'interfaccia Solid Mechanics.

Composizione e durezza dell'acciaio

È disponibile una nuova funzione Steel Composition per specificare la composizione chimica degli acciai ipoeutettoidi. Utilizzando i modelli proposti in letteratura per le diverse temperature di trasformazione, il software costruisce un diagramma ferro-carbonio (Fe-C) e lo utilizza per definire le temperature di inizio e fine della decomposizione dell'austenite. Inoltre, vengono forniti diversi modelli per le frazioni di fase di equilibrio, come la frazione di fase di equilibrio della ferrite nella regione bifase ferrite-austenite del diagramma Fe-C. È anche possibile calcolare la durezza Vickers (HV) dopo la tempra utilizzando il nuovo sotto-nodo Hardness sotto Steel Composition.

L'interfaccia utente di COMSOL Multiphysics mostra il Model Builder con il nodo Steel Composition evidenziato, la corrispondente finestra Settings e due finestre Graphics.
La funzione Steel Composition consente di calcolare le temperature di trasformazione, le frazioni di fase di equilibrio e la durezza Vickers (HV).

Miglioramenti nelle prestazioni

Le equazioni che descrivono sia l'evoluzione della deformazione plastica indotta dalla trasformazione (TRIP) che il recupero della deformazione plastica sono ora risolte usando una procedura locale a tempo implicito, con conseguente riduzione del consumo di memoria, dei tempi di calcolo e un miglioramento generale delle prestazioni. Le impostazioni specifiche per la procedura di integrazione temporale locale possono essere modificate all'interno dell'accoppiamento multifisico Phase Transformation Strain facendo clic sul pulsante Show More Options nella barra degli strumenti del Model Builder e attivando Advanced Physics Options.

L'interfaccia utente di COMSOL Multiphysics mostra il Model Builder con il nodo Phase Transformation Strain evidenziato, la finestra Settings corrispondente e un modello di quenching nella finestra Graphics.
La finestra Settings per l'accoppiamento multifisico Phase Transformation Strain, con le impostazioni per la procedura di integrazione temporale locale.