JMatPro® - программное обеспечение от компании Sente Software (Великобритания) для моделирования широкого спектра свойств многокомпонентных сталей и сплавов применяемых в производстве.
С помощью JMatPro пользователь может определять следующие свойства сталей и сплавов:
- Устойчивое и неустойчивое равновесное состояние;
- Кристаллизация и свойства после кристаллизации;
- Механические свойства;
- Термо-физические и физические свойства;
- Фазовые превращения;
- Химические свойства.
JMatPro представляет собой пользовательский интерфейс на основе языка программирования Java и расчетные модули на основе языка программирования C/C++.
JMatPro может быть запущен на любой операционной системе из семейства Windows (начиная с Windows 98) как на маломощных персональных компьютерах, так и на современных многопроцессорных вычислительных машинах.
Основная цель команды разработчиков JMatPro – создать простой и удобный для инженера или исследователя инструмент, который бы позволил ему определять необходимые в его повседневной работе свойства сталей и сплавов. В этой связи большое внимание при разработке JMatPro уделяется:
- Постоянной верификации существующих моделей, сравнением результатов моделирования с результатами экспериментального исследования свойств материалов и доработке существующих моделей;
- Разработке новых моделей;
- Скорости расчетов и удобству пользовательского интерфейса;
- Технической поддержке и консультированию пользователей.
Адекватное математическое описание свойств материала – важнейшая часть успешного моделирования любого процесса, требующая значительных ресурсов на проведение экспериментальных исследований на специализированном испытательном оборудовании.
Одним из распространенных путей сокращения затрат на экспериментальные исследования, является наполнение баз данных свойств материалов из открытых литературных источников и поиск аналогов материалов.
Основными недостатками этого пути являются изменяющиеся с каждым годом способы получения тех или иных материалов, которые без сомнений оказывают влияние на их свойства, неочевидность влияния разницы химического состава материала на вышеперечисленные свойства,
в случае подбора аналога, разница исходных состояний материала с которым работает предприятие и материала о котором идет речь в том или ином литературном источнике.
Наиболее эффективным способом минимизировать или совсем избежать затрат на экспериментальное исследование при наполнении базы данных свойств материалов является моделирование свойств материала. Программное обеспечение JMatPro является на сегодняшний день лидером в области моделирования и прогнозирования свойств сталей и сплавов,
необходимых для анализа процессов обработки металлов давлением, термической обработки, обработки резанием, процессов литья, расчетов конструкций на прочность и т.д.
Основные возможности JMatPro
|
|
|
Al сплавы
|
Mg сплавы
|
Чугуны
|
Стали
|
Нержавеющие стали
|
Ni сплавы
|
Co сплавы
|
Ti сплавы
|
Zr сплавы
|
Припои
|
Cu сплавы
|
|
Фазовые состояния
|
Диаграммы устойчивого и неустойчивого равновесного состояния
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
|
Оценка метастабильного состояния
|
√
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Физические свойства
|
Стандартные физические свойства*
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
|
Энергия дефекта упаковки
|
|
|
|
√
|
√
|
√
|
√
|
|
|
|
|
|
Соотношение объема γ и γ’ фазы
|
|
|
|
|
|
√
|
|
|
|
|
|
|
Магнитная проницаемость
|
|
|
|
√
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Кристаллизация
|
Фазовые превращения и физические свойства
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
|
Кривые охлаждения
|
√
|
√
|
√
|
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
|
Прочность отливки
|
√
|
|
√
|
√
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Гомогенность
|
√
|
√
|
|
|
|
√
|
√
|
√
|
√
|
|
|
|
Механические свойства
|
Предел текучести/твердость при комнатной температуре
|
|
|
|
√
|
√
|
√
|
|
√
|
|
|
|
|
Предел текучести/твердость при высоких температурах
|
|
|
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
|
|
|
|
Соотношение между пределом текучести и твердостью
|
|
|
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
|
|
|
|
Напряжение течения при комнатной температуре
|
|
|
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
|
|
|
|
Напряжение течения при высоких температурах
|
|
|
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
|
|
|
|
Удельная ползучесть и разрушение
|
|
|
|
|
√
|
√
|
√
|
√
|
|
|
|
|
Предел прочности
|
|
|
|
|
√
|
√
|
√
|
√
|
|
|
|
|
Твердость по методу торцевой закалки (по кривым Jominy)
|
|
|
|
√
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Усталостная прочность
|
|
|
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
|
|
|
|
Предел текучести при закалке Т5/T6
|
√
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Фазовые превращения
|
TTT/CCT диаграммы
|
√
|
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
|
|
|
TTA диаграммы
|
|
|
|
√
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Свойства и фазовый состав после выдержки в аустенитной области
|
|
|
|
√
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Коэффициент изменения пластичности материала при фазовых превращениях
|
|
|
|
√
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Диаграммы фазовых превращений в изотермических условиях
|
√
|
|
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
|
|
|
Свойства в зависимости от скорости охлаждения
|
|
|
|
√
|
|
|
|
√
|
√
|
|
|
|
Температура мартенситного превращения
|
|
|
|
√
|
√
|
|
|
√
|
|
|
|
|
Напряжения, вызванные мартенситным превращением
|
|
|
|
√
|
√
|
|
|
|
|
|
|
|
Толщина проработанного слоя при цементации
|
|
|
|
√
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Соотношение гамма’/гамма’’ фаз
|
|
|
|
|
|
√
|
|
|
|
|
|
|
Объемная доля рекристаллизованного объема и средний размер зерна после горячей прокатки
|
|
|
|
√
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Размер зерна после термообработки
|
|
|
|
|
|
√
|
|
|
|
|
|
|
Экспорт данных в CAE пакеты
|
Данные для моделирования процессов обработки металлов давлением
|
|
|
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
|
|
|
|
Данные для прочностных расчетов
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
|
Данные для моделирования процессов сварки и термической обработки
|
|
|
|
√
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Данные для моделирования процессов литья
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
*Массовая удельная/молярная/объемная теплоемкость, энтальпия, плотность, молярный объем, коэффициент температурного расширения, теплопроводность,
электрическая проводимость/сопротивляемость, поверхностное натяжение, коэффициент вязкости/диффузии расплава, коэффициент Пуассона, модуль Юнга/сдвига/объемной упругости.
Примеры использования JMatPro
1. Определение предела текучести материала.
Определение предела текучести различных нержавеющих сталей при температурах от комнатной до 900 °С показывает хорошее совпадение рассчитанных в JMatPro значений,
откладываемых по вертикальной оси графика, со значениями, полученными экспериментально, откладываемыми по горизонтальной оси графика.
Для проведения подобного моделирования в JMatPro в качестве исходных данных пользователю необходимо ввести химический состав стали и температуру термической обработки, которой эта сталь была подвергнута.
Полученные таким образом данные могут быть использованы для прочностного анализа в системе Simulia Abaqus.
2. Построение реологической модели материала.
Построенная в JMatPro зависимость истинных напряжений от истинных деформаций жаропрочного сплава Inconel 718 при температуре 1050° С и различных скоростях деформации показывает хорошее совпадение с экспериментальными данными (показаны на графике маркерами).
Для проведения подобного моделирования в JMatPro в качестве исходных данных пользователю необходимо ввести химический состав сплава, температуру его термической обработки и данные, характеризующие размер его зерна (балл зерна, либо средний размер зерна) в исходном состоянии.
Полученные таким образом данные могут быть использованы для анализа процесса ковки/штамповки в системе DEFORM.
3. Построение диаграмм фазовых превращений материала.
JMatPro позволяет строить диаграммы фазовых превращений различных сталей и сплавов. На рисунке приведена построенная с помощью JMatPro TTT диаграмма для стали AISI 4815.
Для проведения подобного моделирования в JMatPro в качестве исходных данных пользователю необходимо ввести химический состав стали, данные, характеризующие размер его зерна (балл зерна, либо средний размер зерна) в исходном состоянии и температуру начала полиморфного превращения.
Полученные таким образом данные могут быть использованы для анализа процесса термической обработки в системе DEFORM.
Демо-версия JMatPro
Более подробно ознакомиться с возможностями JMatPro можно скачав демо версию программы.
Демо-версия JMatPro не позволяет проводить новых расчетов. При этом у пользователя есть доступ к уже проведенным расчетам. Подгрузить их можно из меню «File-Load Material File». Будет открыт браузер материалов JMatPro, где пользователь может выбрать интересующий его параметр и открыть его, нажав «Load data».
Дополнительную информацию по программне JMatPro Вы найдете в статье, вышедшей в журнале "САПР и графика" (апрель, 2015)
Возникшие вопросы вы можете задать нам, написав на info@tesis.com.ru , либо в воспользовавшись формой обратной связи.
|
