两种计算方法，DEFORM最新感应加热功能及提升

感应加热是一种广泛加工方式的理想选择，此种工艺经常被用于温锻/热锻前的预热工序或热处理工序。局部感应加热可用于如表面硬化和退火工艺，通过控制加热方式、深度和速度来提升产品性能。感应加热因快速、经济而常用于加热材料方面，交替电流通过铜线圈而产生一种线圈附近的电磁场。材料的阻抗诱使工件内部热的产生。

工程师们通过控制工艺参数如线圈设计、电流频率、和输入电压来达到不同的加热目的。DEFORM系统使得用户有能力在计算机上研究和优化感应加热工艺参数，帮助他们验证设计和进行试验对比。DEFORM的高级模拟功能允许用户优化加热结果如加热速率，位置及加热深度等。

在感应加热方面，DEFORM具有两种计算方法，有限单元法（FEM）和边界元法（BEM）。

• FEM法的特点包括：必须建立空气网格；扫略过程困难；求解精度高；
  

• BEM法的特点包括：简便的设置：无空气网格；方便控制扫掠过程；计算时间较长；

用户自定义BEM加热窗口(左下图)也可在3D感应模型里实现。局部感应窗口降低了等效模型尺寸并可保证合理的计算精度，通过计算窗口内的工件表面来降低计算规模。在合理的窗口尺寸外的区域被认为线圈对工件加热的影响很小。感应窗口也可随线圈移动，从而在扫掠过程中简化线圈/工件的模型设置。

SFTC已开发了很多功能进行感应加热计算，连续地提升求解时间和效率。DEFORMV12.1包括一种更新的BEM求解器，此算法可降低内存消耗和模拟时间。例如，上图中的3D BEM感应模型采用不同版本体现了4核并行计算的时间差异。

           V12.0: 6小时

           V12.1: 41分钟

           速度提升：约9倍

DEFORM-2D模块已早期具有2D FEM感应求解器，但限制是需要建立空气区域网格。此种方法对于线圈移动形式的感应计算比较困难，因为空气不得不被分割成多个实体并建立接触（左下图）。

DEFORM新版本支持2D FEM感应模型算法。其中一种方法，空气建立单一的网格区域并可与其他物体区域重合（左中图）。另一种算法在每一计算步自动产生空气网格（右中图），此算法不需要额外的模型，程序在后台执行计算。这些方法允许线圈自由移动，解决了多个空气网格和空气间接触的要求。

2D FEM模型在精度方面比2D BEM（右上图）模型略有优势。在上述案例里，同时考虑精度和易用性方面，重叠空气网格和自动产生空气网格的FEM模型是最佳的。自动产生空气FEM模型和BEM模型花费的计算时间最短。