对于齿轮的感应加热热处理过程，本文通过循环对称齿轮模型的感应加热案例简单介绍Marc的相变热处理仿真方法和流程。

循环对称模型仿真须满足模型结构和边界条件都遵循循环对称条件，从而在很大程度缩减模型规模、简化模型，减少求解时间和内存需求，实现更精细的网格，更详细地研究模型。

在整体齿轮简化为循环对称的模型后，进行感应加热，淬火连续工艺过程仿真，发现齿轮淬火导致奥氏体向马氏体的转换，从而在相变区域获得更好的材料性能；但也会在齿轮内部引入各种残余应力，从而改变其机械性能。

齿轮有18个齿，采用循环对称只建立一个齿牙，再进行厚度方向对称定义，然后进行有限元网格划分。感应加热阶段，电磁线圈内定义150kHz频率的1200A感应电流进行齿轮加热，加热时间2s，然后关闭感应线圈，进行淬火冷却，冷却时间7s内。

为正确计算电磁场，另外需要对齿轮周围的空气进行建模，齿轮附近的空气已采用精细网格建模（接触体：InnerAir和BelowGearAir），而远离齿轮的空气则采用粗网格建模（接触体：OuterAir）。线圈的扇区是单独建模的，这样它就可以在施加电流的电路中使用。图1所示。

定义了两种载荷情况。在第一种负载情况下，使用固定步进加热齿轮2s。第二种负载情况下，齿轮被迅速冷却。这是通过使用第二个接触表来完成的，在该接触表中，齿轮不再与主体InnerAir和BelowGearAir接触，从而可以向环境散热。使用自适应多标准步进程序，其中每个节点允许40°C的最大温度增量。请注意，当选择较小的温度增量（如20°C）时，相变的结果将稍微更准确。 

图5显示了加热阶段结束时齿轮中的温度。图6显示了加热阶段齿轮中感应电流的电流密度。在模拟开始时，齿轮完全由铁素体组成，图7显示了分析终止时马氏体的分布。图8显示了分析结束时的Von Mises应力。

敬请参照 “Marc2022.4用户手册 e122 案例，案例中含所需要的数据文件。