CAD/CAM/CAE基础(三) 材料加工CAE技术基础
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CAE技术研究目的和内容
在计算机虚拟的环境下，通过交互方式，制订合理的材料加工工艺，缩短新产品开发周期.降低废品率，提高经济效益。
CAE系统的组成模块
传热过程的基本方式
- 热传导
- 热对流
- 热辐射
1、定义：
热传导是介质内无宏观运动时的传热现象，其在固体、液体和气体中均可发生，但严格而言，只有在固体中才是纯粹的热传导，而流体即使处于静止状态，其中也会由于温度梯度所造成的密度差而产生自然对流，因此，在流体中热对流与热传导同时发生。
热对流又称对流传热，指流体中质点发生相对位移而引起的热量传递过程，是传热的三种方式之一。
热辐射，物体由于具有温度而辐射电磁波的现象。热量传递的3种方式之一。一切温度高于绝对零度的物体都能产生热辐射，温度愈高，辐射出的总能量就愈大，短波成分也愈多。
2、区别：
热传导是热能从高温向低温部分转移的过程；热对流是热量通过流动介质传递的过程；热辐射是物体由于具有温度而辐射电磁波的现象，是在真空中唯一的传热方式。
传热分析的常用数值方法
所有的方法，遵循的定律均为傅立叶定律
有限差分法
温度场有限元法
- 方程描述了在t时间内可以传送l距离的热量的物理极限
- 认为每个节点的温度表示该节点附件物理区域的热量
- 考虑单个节点的热量
1在满足求解时间的情况下，细分网格
2加大时间步长，取变步长计算温度。
3集中热容矩阵
均匀细分网格法和逐层细分网格法均能够很好的抑制振荡，细分网格法编程较为简单，但是计算效率较低。为了在采用细分网格法抑制温度振荡时，提高计算效率，从缩短计算时间和提高计算精度出发，结合振荡现象特点，提出S型变步长模型。S变步长基本思想是初始时刻时间步长较小，随着加热或冷却过程的进行，时间步长增加。
直接差分法
边界元法
二维温度场的热传导方程
p25
请写出无内热源条件下的三维热传导微分方程，并叙述其物理意义
对流边界条件和辐射边界条件表达式
潜热处理方法
等价比热法
热焙法
温度回复法
应力分析（焊接、锻造）
流体力学
补充
1.网格划分属于有限元法的前处理模块
2.有限元模拟模型横向为单元，纵向为节点
3.A试样块的初始条件为：温度为1000℃，边界条件分别为与空气中的热对流换热，热辐射换热以及与试样块B之间的热接触换热。