Nouveautés du module Metal Processing

Pour les utilisateurs du module Metal Processing, la version 6.2 de COMSOL Multiphysics® introduit une nouvelle fonctionnalité pour modéliser le recuit, des options pour définir la composition chimique des aciers hypoeutectoïdes, ainsi que des améliorations en matière de consommation de mémoire et de temps de calcul pour les analyses de transformation de phase. Découvrez-en plus sur ces nouveautés ci-dessous.

Modélisation du recuit

Il est parfois nécessaire de modéliser le chauffage de l'acier ayant subi une déformation plastique. À des températures suffisamment élevées, l'écrouissage antérieur est restauré. Afin de tenir compte de cet effet dans la modélisation, un nouveau sous-noeud Recuit associé au couplage multiphysique Déformation de transformation de phase permet de définir une Température de recuit à laquelle l'écrouissage antérieur de l'acier est supprimé. Ainsi, lorsque la température dépasse ce seuil de recuit, les variables d'écrouissage plastique sont réinitialisées. Cette fonctionnalité se révèle utile dans les cas où le matériau subit des cycles thermiques, comme lors d'un soudage multipasse, et lorsque l'état de contrainte résiduelle est fortement influencé par l'histoire plastique du matériau. Le sous-noeud Recuit doit être combiné avec les sous-noeuds Recuit des noeuds Plasticité de l'interface Mécanique du solide intervenant dans le couplage. Notez que cette fonctionnalité nécessite le module Nonlinear Structural Materials.

The COMSOL Multiphysics UI showing the Model Builder with the Annealing node highlighted, the corresponding Settings window, and three spur gear segments in the Graphics window.
The Annealing subnode to the Phase Transformation Strain multiphysics coupling and the corresponding subnode to the Plasticity feature within the Solid Mechanics interface.

Composition de l'acier et Dureté

Une nouvelle fonctionnalité Composition de l'acier permet de spécifier la composition chimique des aciers hypoeutectoïdes. En utilisant les modèles proposés dans la littérature pour différentes températures de transformation, le logiciel calcule un diagramme fer-carbone (Fe-C) et l'utilise ensuite pour définir les températures de début et de fin de décomposition de l'austénite. En outre, différents modèles sont fournis pour les fractions de phase d'équilibre, telles que la fraction de phase d'équilibre de la ferrite dans la région biphasée ferrite-austénite du diagramme Fe-C. Il est également possible de calculer la dureté Vickers (HV) après trempe en utilisant le nouveau sous-noeud Dureté sous Composition de l'acier.

L'interface utilisateur de COMSOL Multiphysics montrant le Constructeur de modèles avec le noeud Composition de l'acier mis en évidence, la fenêtre de réglages correspondante et deux fenêtres graphiques.
La fonctionnalité Composition de l'acier qui permet de calculer les températures de transformation, les fractions de phase à l'équilibre et la dureté Vickers (HV).

Améliorations des performances

Les équations décrivant à la fois l'évolution de la déformation résultant de la plasticité induite par la transformation (TRIP) et la restauration de la déformation plastique sont désormais résolues à l'aide d'une procédure temporelle implicite locale, ce qui permet de réduire la consommation de mémoire et le temps de calcul, et d'améliorer les performances globales. Il est possible de modifier les réglages de la méthode d'intégration temporelle locale dans le couplage multiphysique Déformation de transformation de phase en cliquant sur le bouton Affichage des options complémentaires dans la barre d'outils du Constructeur de modèles et en activant les Options avancées des physiques.

L'interface utilisateur de COMSOL Multiphysics montrant le Constructeur de modèles avec le neud Déformation de transformation de phase mis en évidence, la fenêtre de réglages correspondante et un modèle de trempe dans la fenêtre graphique.
La fenêtre Réglages du couplage multiphysique Déformation de transformation de phase, contenant les réglages de la méthode d'intégration temporelle locale.