① jmatpro 比熱數據怎麼處理
#常見問題#用JMatPro計算的合金比熱容時,發現比熱容在固液相變區間與其他軟體自帶的比熱容差別較大,這是怎麼回事?請問jmatpro在固液相變是怎樣計算比熱容的?各位知道么?
答:文獻的每一個峰值,都應該這樣考慮。凝固模擬過程是一個非平衡凝固,即考慮了冷卻速度這個因素,導致了整個凝固過程的相分布與平衡過程的不一樣,而文獻中的數據一般都是平衡相分布的數據,很少有動態凝固的數據,包括熱容。所以,是否是平衡數據,是否考慮了冷卻速度等,是值得考慮的。
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金屬材料相圖及物理性能計算軟體JMatProV6.1簡介
可以毫不誇張的說,JMatPro是金屬材料性能計算方面的獨一無二的軟體。JMatPro具有快速和正確的計算能力,其是以強大而穩定的熱力學模型、熱力學數據為核心技術和計算基礎的,所有物理模型的建立都經過了廣泛的驗證,以確保材料性能計算的准確性。
一、概述
可以毫不誇張的說,JMatPro是金屬材料性能計算方面的獨一無二的軟體。JMatPro具有快速和正確的計算能力,其是以強大而穩定的熱力學模型、熱力學數據為核心技術和計算基礎的,所有物理模型的建立都經過了廣泛的驗證,以確保材料性能計算的准確性。
JMatPro的計算速度非常快,通常情況下都能在1分鍾之內完成。快速運算的最直接的優勢是,用戶可以快速實驗自己的材料配方,並在自己的電腦前完成想要的計算。JMatPro採用硬體加密的形式,這樣多個用戶可以購買單機版的軟體輪流進行計算。
另外,JMatPro還具有人性化的使用體驗,其使用方便的圖形化用戶界面(圖1),是一款非常簡單的軟體,任何工程師或科學家即使沒有高深的材料熱力學、相圖計算的知識,也能非常容易地使用此軟體。在一般情況下,經過不到半個小時的學習就可以完全自主使用了。用戶可以很方便地存儲自己的計算結果、圖形、表格或數據。
JMatPro支持WindowsNT4、Windows2000、WindowsXP、WindowsVista、Windows7(32/64位)以及x86_Linux操作系統。
二、JMatPro功能特點
JMatPro是一套功能強大的金屬材料相圖計算與材料性能計算軟體,簡單直觀的圖形用戶界面設計,使任何工程師或科研人員不需要太深的理論知識就可以輕松地使用軟體進行計算。它是一個基於材料類型的軟體,不同的材料類型有不同的模塊,目前可以計算的合金類型包括:鋁合金、鎂合金、鑄鐵、通用鋼、不銹鋼、鈷合金、鎳合金、鎳鐵合金、鎳基單晶合金、鈦合金、鋯合金以及焊料合金。
1.穩態和亞穩態的相圖計算
用戶可以根據需要按照隨溫度變化和隨成分變化兩種方式計算多元合金的相圖。
輸出信息包括:隨溫度變化的相圖、隨成分變化的相圖、某一相中元素的分布、某元素在各相中的分布、固定溫度相分布、偏摩爾吉布斯自由能、活度、熱容、吉布斯自由能、熵以及焓,如圖2~圖4所示。
2.物理性能計算——用於材料CAE模擬
眾所周知,材料CAE模擬需要以准確的材料物理性能資料為基礎。JMatPro可以很方便地計算出材料的性能與溫度之間的關系。另外,JMatPro可以同時計算出合金中每個相的性能數據,可以計算出凝固過程中的相圖。
JMatPro所採用的物理模型准確地描述了這些性能與相成分與溫度之間的函數關系(圖5~圖7),軟體可以計算的物理性能、熱物理性能如下:Fractionssolid——固相分數;Fractionsliquid——液相分數;Latentheat——潛熱;Volumechange——體積變化;Averageexpansioncoefficient——平均膨脹系數;Linearexpansion——線膨脹系數;Density——密度;Molarvolume——摩爾體積;Thermalconctivity——熱導率;Electricalresistivity/
conctivity——電阻率、電導率;Young』s/Bulk/Shearmolus——楊氏/體積/剪切模量;Poisson』sratio——泊松比;Liquidviscosity——液相粘度;Totalviscosity——總粘度;Liquiddiffusivity——液相擴散率;Totaldiffusivity——總擴散率;SurfaceTension——表面張力;Enthalpy——焓;Specificheat——比熱。
3.機械性能
JMatPro可以計算室溫和高溫條件下材料的力學性能(圖8~圖11),通常情況下包含以下內容:屈服強度或σ0.2、拉伸強度及硬度;屈服強度或σ0.2、拉伸強度及硬度的相互換算;應力—應變曲線;蠕變及斷裂強度;流變應力(不同的合金類型中此項功能會有部分差異,具體請參照各模塊的詳細介紹)。
4.相變計算
相變計算主要包括:TTT/CCT曲線(圖12、圖13);鎳合金中γ』與γ」析出物的粗化(圖14);馬氏體轉變;鋼鐵淬火性能的模擬計算,如圖15所示(不同的合金類型中此項功能會有部分差異,具體請參照各模塊的詳細介紹)。某鋁合金的等溫計算,如圖16所示。
三、JMatPro的應用范圍
JMatPro的應用包括:能為許多材料成型CAE軟體提供材料性能參數(如Procast、Magma和Deform等);能夠為其他CAE軟體提供材料性能參數(如COMSOL、Abques和Ansys等);輔助科研人員進行合金設計;輔助科研人員進行材料加工工藝設計(如鑄造、鍛造和擠壓等);輔助科研人員進行熱處理與焊接工藝設計;預測材料材料各種性能,從而可以大量節省項目時間與實驗費用(尤其是高溫性能);可為金相測試與計算、熱力學計算等基礎研究提供參考。