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COSMAP

概要

什么是COSMAP?

COSMAP(Computer Simulation of Manufacturing Process)是热处理工艺的数值模拟软件,能够模拟淬火,渗碳,渗氮,碳氮共渗,高频加热等局部加热下的淬火工艺中零部件的温度场,碳氮扩散场,弹塑性应力应变场,相变体积率的耦合作用。对预测热处理零部件的变形,硬度,残余应力,渗碳渗氮深度,淬火的均匀性等进行预测,从而可以通过模拟优化热处理工艺条件,合理地设计热处理前的加工余量,合理地选择热处理材料。最终可以实现热处理工艺的节能和低成本设计的效果。


注:COSMAP是在2003年-2005年的IMS-VHT国际共同研究项目中,由井上达雄教授和巨东英教授共同开发的软件。(IMS: Intelligent Manufacturing System, Intenational)

基本理论

Basic theory of COSMAP

计算功能

问题种类
  • 2维(平面应变,平面应力,轴对称)问题
    3维问题
分析功能
  • 热传导分析
    多成分扩散分析
    热弹性分析
    热弹塑性分析
    蠕变分析
    相变塑性分析
    扩散中的应变分析
对应工艺
  • 渗碳,渗氮,
    淬火 碳氮共渗
    局部加热

有限元库

2维单元
和轴对称单元
  • 4节点四边形单元
    3节点三角形单元
3维单元
  • 8节点6面体单元
    6节点5面体单元

COSMAP的构成

Framework of COSMAP system

连立方程可以从直接求解法和迭代求解中选择。软件的界面简单容易使用。相变动力学模型较多可供选择使用。前后处理可以选择GiD和FEMAP。
在日本,材料数据可参照日本材料学会开发的MATEQ数据库*。
传热系数可与用户自己的程序接口相衔接。




* http://www.jsms.jp/book/soseidb.htm

输入数据的种类和格式

只需要3中输入数据:
  1. 几何模型数据
    格式为通用的NASTRAN格式(*.nas)
  2. 材料特性数据
    自由格式(*.dat)
  3. 工艺数据
    自有格式(*.pos)

COSMAP的操作画面

Operation screen of COSMAP