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第一节 Deform 模拟软件功能介绍

第一节 Deform 模拟软件功能介绍. 1 、 Deform - 3D 有限元分析软件介绍. Deform ( Design Enviroment for Forming )有限元分析系统是美国 SFTC 公司开发的一套专门用于金属塑性成形的软件。通过在计算机上模拟整个加工过程,可减少昂贵的现场试验成本,提高工模具设计效率,降低生产和材料成本,缩短新产品的研究开发周期。. 2 、 Deform 有限元分析软件的功能. 分析冷、温、热锻的成形和热传导耦合 液压成形、锤上成形、螺旋压力成形和机械压力成形 温度、应力、应变等值线的绘制。

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第一节 Deform 模拟软件功能介绍

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Presentation Transcript


  1. 第一节 Deform模拟软件功能介绍

  2. 1、Deform-3D有限元分析软件介绍 • Deform(Design Enviroment for Forming)有限元分析系统是美国SFTC公司开发的一套专门用于金属塑性成形的软件。通过在计算机上模拟整个加工过程,可减少昂贵的现场试验成本,提高工模具设计效率,降低生产和材料成本,缩短新产品的研究开发周期。

  3. 2、 Deform有限元分析软件的功能 • 分析冷、温、热锻的成形和热传导耦合 • 液压成形、锤上成形、螺旋压力成形和机械压力成形 • 温度、应力、应变等值线的绘制。 • 模拟正火、退火、淬火、回火、渗碳等工艺过程 • 预测硬度、晶粒组织成分、含碳量

  4. 3. Deform系统结构 • Deform软件是一个高度模块化、集成化的有限元模拟系统,它主要包括前处理器、模拟器、后处理器三大模块。 • 前处理器: • 主要包括三个子模块(1)数据输入模块,便于数据的交互式输入。如:初始速度场、温度场、边界条件、冲头行程及摩擦系数等初始条件;(2)网格的自动划分与自动再划分模块;(3)数据传递模块,当网格重划分后,能够在新旧网格之间实现应力、应变、速度场、边界条件等数据的传递,从而保证计算的连续性。

  5. 模拟器: • 真正的有限元分析过程是在模拟处理器中完成的,Deform运行时,首先通过有限元离散化将平衡方程、本构关系和边界条件转化为非线性方程组,然后通过直接迭代法和Newton-Raphson法进行求解,求解的结果以二进制的形式进行保存,用户可在后处理器中获取所需要的结果。

  6. 后处理器: • 后处理器用于显示计算结果,结果可以是图形形式,也可以是数字、文字混编形式,获取的结果可为每一步的有限元网格;等效应力、等效应变;速度场、温度场及压力行程曲线等。

  7. 4、前处理功能操作

  8. 5、后处理功能操作

  9. 第二节 锻压模拟

  10. 一、实验目的 • 熟悉模拟软件Deform的基本操作。 • 认识锻压过程中材料各部位的变形情况。

  11. 二、实验内容与步骤 • 实验内容 • 主要探讨不同锻压速度和摩擦条件对合金锻压结果的影响。

  12. STL格式三维CAD文件的准备(如图 所示),包括锻压工件、上模、下模三部分。

  13. 三维CAD文件的系统导入和网格划分

  14. 设置模具的运动

  15. 模拟控制设定

  16. 对象间关系设定

  17. 生成数据库文件

  18. 锻压模拟运算

  19. 后处理与结果分析

  20. 第三节 旋转对称形状零件镦粗模拟

  21. 一、实验目的 • 熟悉旋转对称零件锻粗模拟过程 • 认识锻压过程中材料各部位的变形情况。

  22. 实验内容 • 主要介绍如何利用问题的对称性简化模拟过程。对于对称体来说,模拟其成形过程,可以取整体的1/2、1/4、1/8或者更小的体积来进行模拟,从而节省模拟的时间,提高解题精度。

  23. STL格式三维CAD文件的准备

  24. 设定对称边界条件

  25. 对象间关系的设定

  26. 设定模拟控制参数

  27. 旋转对称零件镦粗后处理

  28. 第四节 工件与外界热传导模拟

  29. 一、实验目的 • 熟悉如何模拟热传导过程 • 认识模拟过程中材料各部位的温度变化情况。

  30. 实验内容 • 主要介绍如何进行工件的热传导模拟,对工件中各部分温度随时间的变化情况有所认识。

  31. 设定模拟控制类型

  32. 设定模拟控制参数

  33. 三维CAD文件的系统导入和网格划分 • 由于是对称零件,因此只需导入上模和方环的1/4模型。在Deform软件中,网格划分方式有两种,一种是相对网格划分,即用户指定固体单元数量,无论物体的形状多么复杂,单元的数量必须恒定。一种是绝对网格划分,由系统决定网格划分的总数,随着物体形状的复杂,单元的数量会随之增加。本例采用绝对网格划分方式。

  34. 定义工件的对称和传热边界条件

  35. 定义传热边界条件

  36. 工件与外界热传导后处理结果

  37. 第五节 热模锻成形模拟

  38. 一、实验目的 • 熟悉如何模拟变形过程中存在热传导的过程。 • 认识模拟过程中材料各部位的变形和温度变化情况。

  39. 实验内容 • 道钉成形过程属于热模锻成形,在变形过程中存在热传导现象,本例中为了准确的模拟其成形过程不仅要模拟其锻造过程,还要模拟其热传导过程。

  40. 模拟控制设定 • 打开变形分析开关(Deformation)和热传导开关(Heat Transfer),此时两种分析均被激活,热力耦合分析被建立。

  41. 模拟总步数的确定与工件的最小网格和上模压下量有关。在本例中模拟过程上模压下量是0.75in,工件的最小网格平均尺寸为0.06in,所以取0.25(最小网格尺寸的1/3到1/2)作为计算步长,通过计算步长,用上模总压下量除以计算步长得到总模拟步数为30步。模拟总步数的确定与工件的最小网格和上模压下量有关。在本例中模拟过程上模压下量是0.75in,工件的最小网格平均尺寸为0.06in,所以取0.25(最小网格尺寸的1/3到1/2)作为计算步长,通过计算步长,用上模总压下量除以计算步长得到总模拟步数为30步。

  42. 三维CAD文件的系统导入和网格划分

  43. 对上模具和下模具进行温度设定和网格划分及边界条件设定

  44. 对象间关系设定

  45. 定义工件和模具的变形及热传导边界条件

  46. 下模的对称面及热传导边界条件设置如图所示,上模的设置方式与下模相同

  47. 定义上模运动并生成数据库文件 • 模具运动方向为-Z轴,运动速度为2in/s。

  48. 后处理结果

  49. 通过模拟可以分析模具所受载荷信息,下图为上模Z向载荷预测图。竖直线代表序列步,交点就是此序列步时上模具所受的载荷。通过模拟可以分析模具所受载荷信息,下图为上模Z向载荷预测图。竖直线代表序列步,交点就是此序列步时上模具所受的载荷。

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