【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及3d打印技术，使用电磁感应方式加热喷头，对喷头的温度进行数值仿真。
技术介绍
1、3d打印技术是将可融性材料通过逐层固化的方式形成实物的技术。随着技术的发展，与常规电阻式加热喷头相比，电磁感应加热喷头具有以下优势。感应加热技术升温速度快，节约电能，使用非接触式加热方式，降低损耗，并且不产生其他污染。通过仿真能够快速对3d打印机的喷头温度进行研究，获取加热过程中的相关数据，减少部分试验耗材以及重复试验。使用参数化仿真便于快速修改喷头尺寸、线圈匝数和线圈电流密度等参数，进而考虑对比不同参数变量对喷头温度的影响。
2、本专利技术使用ansys有限元软件模拟电磁感应加热喷头，不同参数对喷头温度的影响，进而得到喷头的温度分布情况。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提出一种基于ansys的fdm 3d打印机电磁感应加热喷头的仿真方法，使用ansys apdl语言对加热过程进行有限元分析。能够实现不同的参数下，得出喷头的温度分布情况。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案，一种基于ansys的fdm 3d打印机电磁感应加热喷头的仿真方法，包括以下步骤：
3、s1、通过ansys有限元软件进行apdl参数化语言编程对3d打印机的电磁感应加热喷头进行有限元模型建立；
4、s2、对模型添加对应的材料属性，用于3d打印机喷头和感应线圈，并进行网格划分；
5、s3、对电磁感应喷头施加载荷和单元边界条件，进行磁分析求
6、s4、将磁分析的仿真结果作为载荷带入到温度场中，通过对磁热场循环求解，实现磁热直接耦合，得到喷头的温度分布情况。
7、使用apdl参数化语言编程定义模型的单元类型为solid236，建立三维几何模型。
8、对线圈、喷头、空气域的材料参数进行设定，按照实际的材料参数，将打印材料不同温度下的属性赋值到成型件模型，材料相关的属性有，磁导率、电阻率、辐射系数、比热容、热导率、密度、泊松比等。对模型各部分进行网格划分。
9、创建辐射区域，计算集肤深度，对线圈施加电流密度、电流频率，设定分析时间以及时间步。
10、通过do循环实现磁热分析之间耦合，第一次循环时对喷头进行磁分析，将谐波分析结果保存到数据库中。设定热分析时候喷头单元类型为solid90，设定环境温度，开始热分析，读取磁分析结果作为载荷，计算温度场，同时保存温度场分析的结果。从第二次循环开始，磁分析读取温度场结果，作为载荷，温度影响材料相关磁特性。
11、直到加热结束时间，循环分析结束。读取喷头的温度场结果，观察喷头的温度场分布，判断喷头温度是否满足加热材料的所需温度。
12、与现有技术相比，本专利技术提供了一种基于ansys的fdm 3d打印机电磁感应加热喷头的仿真方法，具备以下有益效果：本专利技术，通过不同的电流频率、电流密度、线圈匝数、不同的喷头材料等，进而分析不同参数对喷头加热效果的影响。仿真结果能够看到不同时刻的温度场云图，便于与实际实验对比分析，更换参数，观察电磁感应加热打印机喷头的温度。
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1.一种基于ANSYS的FDM 3D打印机电磁感应加热喷头的仿真方法，其特征在于，包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：使用APDL参数化语言编程定义模型的单元类型，确定模型尺寸，加入空气域范围，覆盖整个线圈喷头。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：线圈、喷头、空气的材料参数进行设定，按照实际的材料参数，将打印材料不同温度下的属性赋值到模型中，再分别进行网格划分。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：对电磁感应线圈设定输入的电流频率和电流密度，设定边界条件、空气对流。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：对喷头进行磁热分析直接耦合，得到喷头的温度场分布情况。
【技术特征摘要】
1.一种基于ansys的fdm 3d打印机电磁感应加热喷头的仿真方法，其特征在于，包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：使用apdl参数化语言编程定义模型的单元类型，确定模型尺寸，加入空气域范围，覆盖整个线圈喷头。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：线圈、喷头、空气的材料参...
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