[发明专利]用于包壳材料退火仿真的可视化界面及方法

说明书

本发明公开了用于包壳材料退火仿真的可视化界面及方法，可视化界面包括轧制模拟模块、温度场模拟模块和残余应力模拟模块；轧制模拟模块的显示页面设置有模型计算按钮，当点击模型计算按钮后，调用有限元软件计算并获得初始残余应力；温度场模拟模块的显示页面设置有参数输入框、建模计算按钮，当点击建模计算按钮后，调用有限元软件内置有限元求解器进行计算并获得包壳材料退火过程温度场分布；残余应力模拟模块的显示页面设置有模型计算按钮，当点击模型计算按钮后，调用有限元软件计算并获得退火过程残余应力场。本发明能够用于包壳材料退火仿真，能够简化仿真分析在退火过程应用的难度、优化板材退火仿真的过程，以及提升仿真模拟的效率。

技术领域

本发明涉及金属热处理技术领域，具体涉及用于包壳材料退火仿真的可视化界面及方法。

背景技术

包壳板材在成型过程中往往会受到轧制、冲压、滚压等工艺的影响，成型过程的塑性变形行为会对结构件的疲劳强度、尺寸稳定性、抗应力腐蚀能力等性能有着不良的影响。开展包壳材料退火进而提升板材力学性能是现阶段常用的方法。

包壳板材在退火过程中往往以批量为单位，同时退火过程为典型的黑箱操作，无法实时监控板材温度、残余应力等参数的变化。由于以上难点，包壳材料退火仿真技术应运而生。

退火仿真过程需要完成几何建模、边界条件、求解方法、结果后处理的设置，有着时间周期长、计算量大、效率低的特点。

因此，为优化包壳材料退火仿真、提升效率，有必要开发出一种简化建模、材料参数的设定、固化退火过程非变量条件、直接调用商业有限元求解器、自动获取后处理曲线与图片的可视化界面。

发明内容

本发明的目的在于提供用于包壳材料退火仿真的可视化界面及方法，用于包壳材料退火仿真，能够简化仿真分析在退火过程应用的难度、优化板材退火仿真的过程，以及提升仿真模拟的效率。

本发明通过下述技术方案实现：

用于包壳材料退火仿真的可视化界面，包括轧制模拟模块、温度场模拟模块和残余应力模拟模块，所述轧制模拟模块、温度场模拟模块和残余应力模拟模块均通过Python软件调用有限元软件；

所述轧制模拟模块的显示页面设置有模型计算按钮，当点击模型计算按钮后，调用有限元软件计算并获得初始残余应力，并将初始残余应力导入残余应力模拟模块；

所述温度场模拟模块的显示页面设置有参数输入框、建模计算按钮，当点击建模计算按钮后，调用有限元软件内置有限元求解器进行计算并获得包壳材料退火过程温度场分布，并将初始温度场导入残余应力模拟模块；

所述残余应力模拟模块的显示页面设置有模型计算按钮，当点击模型计算按钮后，调用有限元软件内置残余应力计算代码，计算并获得退火过程残余应力场。

本发明利用可视化界面技术优化了包壳材料退火仿真过程，完成了轧制模拟、温度场模拟和残余应力模拟三大模块的整合计算，简洁快速得到退火过程初始残余应力场云图及曲线、退火过程温度场云图及曲线、退火过程残余应力云图及曲线，不仅避免了由主观设计带来的计算结果不统一，也降低了有限元分析软件在包壳材料退火过程应用的难度。

采用本发明所述可视化界面用于包壳材料退火仿真，操作过程简单，简化了仿真分析在退火过程应用的难度、优化包壳材料退火仿真的过程、提升仿真模拟的效率。

本发明适用于快速分析包壳材料退火过程温度场、残余应力场。

进一步地，所述轧制模拟模块的显示页面包括图形显示框、程序计算显示框、模型计算按钮、打印图片按钮、第一张按钮、最后一张按钮、上一张按钮和下一张按钮。

进一步地，温度场模拟模块的显示页面包括参数输入框、图形显示框、程序计算显示框、建模计算按钮、打印图片按钮、第一张按钮、最后一张按钮、上一张按钮和下一张按钮。