DEFORM常规前处理模块的界面布局

材料本构模型是实现计算机数值模拟的前提条件之一，【关于计算机数值模拟技术的发展介绍】本论文所采用的有限元模拟软件DEFORM-3D进行材料的微观组织模拟介绍，DEFORM-3D 有限元软件是集成了原材料、成形、热处理和机加工为一体的软件，可用于分析各种塑性体积成形过程中金属流动以及材料的应力、应变和温度等物理场量的分布变化情况，同时提供了材料的流动、模具间的填充、成型过程的载荷量、模具所受应力、材料的纤维流向、成型过程的坯料形成、材料的韧性断裂以及金属微观组织结构等信息。

为了实现在金属成形工艺模拟过程中进行微观组织演化的定量预测，所使用的模拟软件必须有包含微观组织变化的本构模型和专门的微观组织演化分析模块。

当前国际上虽然有多个知名商业有限元软件流行，但是它们都不具备微观组织演化的预测功能;或者软件具有微观组织变化的本构模型，但仍需使用者输入材料的参数方可进行，而软件不提供材料的参数;故很多软件都淡化此微观组织演化分析模块。

庆幸的是多数商业软件都为二次开发设置了用户子程序功能，通过编制用户子程序就能实现对微观组织演化的预测功能。

用户自定义本构模型的输入方法在当今的科学研究方向中，新材料的开发占据了一个重要的角色。

不同的材料工作者开发了不同的新材料，得到了不同的本构模型，需要对这种新材料进行模拟，为了满足这种需求，DEFORM提供了两种用户自定义本构模型的输入方法：（1）以函数形式输入本构模型。

DEFORM提供了若干常用本构模型，如图4.6所示。

若用户的本构模型与系统提供的本构模型一致，则可直接输入其相关系数即可；若用户的本构模型在系统中不存在，则可通过二次开发编程的方式将用户的本构模型加入到DEFORM中，然后在图4.6中选择“User routine”并输入所调用的本构模型子程序的编号。

(2)以数据形式输入本构模型。

DEFORM还允许通过输入数据的方式来定义材料的塑性流动行为。

具体方法是根据材料的真应力一真应变曲线，取若干个数据点，逐个输入该材料在某个温度、某个变形速率和某个真应变下的真应力。

学生实验报告书实验课程名称开课学院指导老师姓名学生姓名学生专业班级2018—2019学年第二学期检查生成数据库文件2．DEFORM求解（Simulator Processer）3．DEFORM后处理（Post Processer）变形过程显示查看状态参量查看载荷—行程曲线退出DEFORM—3D四、实验任务DEFORM-3D锻压模拟基本过程上机操作模拟条件：基本的镦粗成形工序几何体和工具采用整体分析单位：英制（English）工件材料（Material）:AISI-1045温度（temperature）:常温（68F）上模速度:1in/sec模具行程：2.6in完成如下操作分为4个主要部分：（1）建立问题，（2）前处理，（3）模拟计算，（4）后处理。

第二部分：实验过程记录（包括实验原始数据记录，实验现象记录，实验过程发现的问题等）一、前处理1.创建一个新的问题（1）DEFORM-3D软件的打开：选择开始菜单→程序→DEFORM-3D V6.1→DEFORM-3D。

进入DEFORM-3D的主窗口，如图1所示。

图1 DEFORM-3D的主窗口（2）选择File→New Problem命令或在主窗口左上角点击按钮，弹出图2所示的界面。

图2 分析问题类型（3）在弹出的窗口中默认进入普通前处理（Deform-3D preprocessor），单击按钮，弹出图3所示问题位置界面。

图3 问题位置（4）接下来在弹出的窗口中使用默认选项，然后点击按钮。

（5）在下一个界面中输入问题名称(Problem name)block，如图4所示。

单击按钮，就进入前处理模块，如图5所示。

图4 问题名称图5 前处理（6）前处理区域的介绍，如图6所示：图形显示区：该区用于展示几何图形和网格以及工艺分析状况。

物体树区：把分析工艺所包含的坯料和模具名称显示出来。

物体资料输入区：用于设置物体的对应属性，包括基本信息、几何体输入、网格划分、材料分配，边界条件的分配等。

Deform-3D（version6.1）使用步骤Deform—3D是对金属体积成形进行模拟分析的优秀软件，最近几年的工业实践证明了其在数值模拟方面的准确性，为实际生产提供了有效的指导。

Deform—3D的高度模块化、友好的操作界面、强大的处理引擎使得它在同类模拟软件中处于领先地位。

以下将分为模拟准备、前处理、求解器、后处理四部分简要介绍Deform—3D的使用步骤。

一、模拟准备模拟准备阶段主要是为模拟时所用的上模、下模、坯料进行实体造型，装配，并生成数据文件。

实体造型可通过UG、Pro-e、Catia、Solidworks等三维作图软件进行设计，并按照成形要求进行装配，最后将装配体保存为STL格式的文件。

该阶段需要注意的是STL格式的文件名不能含有中文字符；另外对于对称坯料，为了节省求解过程的计算时间并在一定程度上提高模拟精度（增加了网格数量），可把装配体剖分为1/4，1/8或更多后再进行保存。

二、前处理前处理是整个数值模拟的重要阶段，整个模拟过程的工艺参数都需要在该阶段设置，各参数设置必须经过合理设置后才能保证模拟过程的高效性和模拟结果的准确性。

首先打开软件，新建（new problem）→选择前处理（Deform-3D preprocessor）→在存放位置（Problem location）选项卡下选择其他（other location）并浏览到想要存放deform 模拟文件的文件夹→下步的problem name可任意填写。

注意：所有路径不能含有中文字符。

simulation controls）→改变单位（units）为SI，接受弹出窗口默认值；选中模式（mode）选项卡下热传导（heat transfer）。

导入坯料、模具并设置参数：导入毛坯：1、general：通常采用刚塑性模型即毛坯定义为塑性（plastic），之后导入的模具定义为刚性（rigid）；温度（temperature）：根据成形要求设定坯料预热温度（温热成形时一定注意）；材料（material）：点击load选择毛坯材料，若材料库中没有对应的材料可选择牌号相近的。

Deform入门教程教学内容：1. Deform软件的安装与界面介绍2. 基本几何体的创建与操作3. 网格的与编辑4. 材料属性的设置与模拟5. 动画的创建与渲染教学目标：1. 学生能够熟练安装并使用Deform软件，掌握其基本操作。

2. 学生能够理解并运用Deform软件进行简单的几何体创建和网格编辑。

3. 学生能够设置材料属性并完成简单的动画渲染。

教学难点与重点：重点：Deform软件的基本操作，包括几何体的创建、网格的与编辑，以及材料属性的设置。

难点：网格的编辑操作以及动画的创建与渲染。

教具与学具准备：教具：多媒体教学设备、Deform软件安装光盘。

学具：每人一台计算机，已安装Deform软件。

教学过程：1. 实践情景引入：教师通过展示一个简单的动画案例，引导学生思考如何利用Deform软件进行制作。

2. 基本几何体的创建与操作：教师演示如何创建基本几何体（如球体、长方体等），并引导学生进行实际操作练习。

3. 网格的与编辑：教师讲解网格的与编辑方法，并通过实际操作演示。

学生跟随教师操作，进行网格的创建、缩放、平移等操作。

4. 材料属性的设置与模拟：教师讲解如何设置材料属性，如颜色、透明度等，并展示模拟结果。

学生进行实际操作，尝试不同材料属性的设置。

5. 动画的创建与渲染：教师演示如何创建动画并渲染输出，学生进行实际操作，尝试制作简单的动画。

板书设计：板书设计将包括本节课的主要内容，如基本几何体的创建、网格的与编辑、材料属性的设置等，以及操作步骤和示例。

作业设计：1. 请学生利用Deform软件，制作一个简单的几何体动画，并渲染输出。

2. 请学生尝试设置不同的材料属性，观察动画模拟结果。

课后反思及拓展延伸：教师在课后应对本节课的教学效果进行反思，看是否达到了教学目标，学生是否掌握了Deform软件的基本操作。

同时，教师可以引导学生进行拓展延伸，如尝试更复杂的网格编辑操作，或者利用Deform软件进行更复杂的动画制作。

Deform入门教程CONTENTS •引言•Deform软件简介•Deform基本操作•材料模型与参数设置•网格划分与边界条件•模拟过程与结果分析•常见问题及解决方案•总结与展望引言01目的和背景目的帮助初学者快速掌握Deform软件的基本操作和技能，提高数值模拟的效率和准确性。

背景Deform是一款广泛应用于金属成形、热处理、焊接等领域的数值模拟软件，具有强大的前后处理功能和精确的数值模拟能力。

软件界面和基础操作介绍Deform软件的基本界面布局、常用工具栏和菜单功能，以及文件管理和数据导入导出等基础操作。

讲解Deform软件中的材料模型、材料数据库和自定义材料参数等知识点，以及如何进行材料参数的设置和调整。

介绍Deform软件中的网格划分和重划分技术，包括网格类型、网格密度、网格质量评估和调整等方法。

详细讲解如何在Deform软件中设置边界条件、施加各种载荷和约束，以及如何处理接触和摩擦等问题。

介绍Deform软件中的模拟结果分析方法，包括变形、应力、应变、温度等物理量的计算和可视化展示，以及如何进行数据导出和报告生成等操作。

材料模型和数据库边界条件和载荷设置模拟结果分析和后处理网格划分和重划分技术教程内容概述Deform 软件简介02DEFORM 提供了全面的有限元分析功能，可以对金属成形过程中的应力、应变、温度等物理量进行准确计算。

强大的有限元分析功能软件内置了丰富的材料数据库，包括各种金属和非金属材料，用户可以根据需要选择合适的材料模型。

丰富的材料数据库DEFORM 采用了直观的图形界面设计，使得用户可以更加方便地进行模型建立、结果查看等操作。

直观的图形界面软件提供了多种求解器供用户选择，可以根据具体问题的复杂程度和计算精度要求来选择合适的求解器。

多种求解器选择软件功能与特点金属成形领域DEFORM广泛应用于金属成形领域，如锻造、挤压、轧制、拉拔等工艺过程的模拟分析。

材料研究领域DEFORM也常用于材料研究领域，通过对不同材料的成形过程进行模拟分析，可以研究材料的变形行为、组织演变等问题。

Deform10.2热处理模块仿真控制界面时间
设置
Deform10.2热处理模块简介
Autodesk Deform 10.2热处理模块是一款专为金属加工行业开发的热处理软件，它可以实现从热处理设计到生产的完整过程。

该模块可以帮助用户更轻松地创建和管理热处理工艺，以及模拟和分析热处理过程中的热力学行为。

此外，它还可以帮助用户确定最佳的热处理参数，以最大限度地提高金属加工的性能和生产效率。

Deform10.2热处理模块仿真控制界面时间设置
时间设置可以使用Deform10.2热处理模块中的“时间设置”工具来实现。

可以设置模拟的开始时间、时间步长、结束时间、模拟时间单位等参数，以便精确控制热处理仿真的时间。

仿真控制界面时间设置步骤
1、首先，打开Deform10.2热处理模块，在模块中选择“时间”设置，进入模拟控制界面。

2、在控制界面中，可以看到有三个部分，分别是“时间”、“时间步长”和“时间步长控制”。

3、在“时间”部分，可以设置仿真的开始时间、结束时间和持续时间，可以根据实际需求来设置。

4、在“时间步长”部分，可以设置仿真的时间步长，可以根据实际需求来设置。

5、在“时间步长控制”部分，可以设置仿真的时间步长控制，可以根据实际需求来设置。

6、最后，点击“确定”按钮，完成时间设置，即可开始仿真。

DEFORM相关模块介绍DEFORM相关模块介绍1、DEFORM-2D在同一集成环境内综合建模、成形、热传导和成形设备特性等，主要用来分析成形过程中平面应变和轴对称等二维材料流动，适用于热、冷、温成形，广泛用于分析锻造、挤压、拉拔、开坯、镦锻和许多其他金属成形过程，提供极有价值的工艺分析数据，如：材料流动、模具填充、锻造负荷、模具应力和缺陷产生发展情况等。

包含了DEFORM的核心功能。

支持PC平台的Windows XP/Vista系列操作系统，支持UNIX/LINUX系统。

2、DEFORM-3D在同一集成环境内综合建模、成形、热传导和成形设备特性等，主要用于分析各种复杂金属成形过程中三维材料流动情况，适用于热、冷、温成形，提供极有价值的工艺分析数据，如：材料流动、模具填充、锻造负荷、模具应力和缺陷产生发展情况等，DEFORM-3D功能与2D类似，但它处理的对象为复杂的三维零件、模具等。

支持PC平台的Windows XP/Vista 系列操作系统，支持UNIX/LINUX系统。

3、DEFORM-F2集成前处理、求解器和后处理于一体的独立分析系统，具有向导式的操作界面，使得用户可以方便地建立模型并完成分析过程。

主要用于典型的平面应变和轴对称等二维材料流动的冷、温、热成形以及传热过程分析。

相对于DEFORM-2D，DEFORM-F2更容易使用，用户能够很轻松完成前处理设置。

但是软件功能上有一些限制，比如：支持材料本构类型相对于DEFORM-2D较少，不支持用户子程序，不能设置复杂的边界条件，不能配置ADD-ON的模块，只能手动设置多步成形等等。

在PC平台的Windows XP/Vista系列操作系统下使用。

4、DEFORM-F3与DEFORM-F2类似，DEFORM-F3为3D的简化版本。

相对于DEFORM-3D，DEFORM-F3更容易使用，主要用于分析各种复杂金属成形过程中三维材料流动情况，对于典型成形过程，具有向导化的操作界面，用户能够很轻松完成前处理设置。

Deform简单操作步骤：1、在三维软件画出坯料、上下模具的三维图，进行装配后再使用另存为，保存为STL格式文件。

保存时注意文件保存的路径为英文字符或数字，不能出现中文字符。

2、从开始位置打开deform-3d，然后点击“文件打开”找到你保存零件的文件夹。

3、点击“新建”，创建新的deform数据库文件，直接点next，至finish。

4、点击“simulation controls”按钮，在units选项里将单位选成国标：SI，然后点击OK5、在“general”选项中点击“assign temperature”，将温度设定为始锻温度。

然后点击下面的圆柱形图标，选择坯料的材料，一般选择steel中的1045或8620，选中后点击load 按钮，添加成功。

6、点击“geometry”按钮，然后点击import，选择保存的坯料的stl文件，调入坯料7、点击“mesh”按钮，输入要划分的网格数，刚开始一般输入2000-5000，然后点击“generatemesh”按钮，生成网格8、点击“properties”按钮，选中“active in meshing”，然后点击下面的图标，生成体积补偿的数据。

至此工件的前处理数据完成。

9、点击添加工件按钮，添加top die选项10、点击“general”按钮，然后点击“assign temperature”按钮，将温度设定为模具的预热温度。

11、点击“geometry”按钮，然后点击“import”选择保存的上模的stl文件，调入上模。

12、点击“movement”按钮，选择模具下行的方向，然后在最后行输入上模下行的速度13、点击添加工件按钮，添加bottom die选项14、点击“general”按钮，然后点击“assign temperature”按钮，将温度设定为模具的预热温度。

至此模具前处理数据完成。

15、点击右上角“inter-objiect”按钮，选中框中的一项，点击“edit”按钮，在constant选项中选择hot forging （lubricated）选项，然后点击关闭16、点击“apply to other relations”按钮，然后点击小钉锤图标，然后点击“generate all”按钮，然后点击ok。

DEFORM常规前处理模块的界面布局|（一）DEFORM前处理窗口可以通过点击“Deform-2D/3D pre”打开。

打开之后视图如下：1 菜单栏（Graphic Utilities）菜单栏提供了很多视图操作以及其他功能。

其中就包括缩放，平移，测量视图控制，打印，渲染类型等。

1.1 File菜单File菜单没什么好说的，无非就是打开文件保存文件。

Deform的文件类型有两种，一种是数据库文件，也就是所谓的DB文件，另一种是KEY文件。

DB文件就是模拟模型建好生成的文件，包括整个模拟模型的所有设置。

KEY文件是在建模过程中save保存的文件，包含保存文件当时的所有设置，这里建议在建立复杂模型的时候分步保存KEY文件。

还要提一点的是，Capture image命令是用来截图的，可在论文需要的时候直接使用这个命令截图。

Image setup可以对截图的分辨率，截图区域进行设置。

1.2 输入菜单（Input）输入菜单栏比较关键，这里的一些命令是直接关系到模拟结果的。

当然，比较常用的命令都有在菜单栏下一栏的命令栏窗口中有显示1.2.1 模拟控制命令（Simulation controls）这个命令是用来设置模拟的类型，模拟的总步数，步长等等模拟信息的。

具体内容以后再细讲1.2.2 材料设置命令（Material）这个命令是用来设置所需模拟的材料参数的。

对于高精度的模拟，材料参数的准确设置是非常重要的。

当然，DEFORM自带了许多材料的参数，但不全，尤其是一些新材料。

那DEFORM材料库没有的材料就需要自己定义了。

1.2.3 物体定位（Object positioning）此命令可对导入的几何模型的位置关系进行定义。

该命令下有多个设置可对物体进行定位，包括平移，干涉，拖动，旋转等等。

1.2.4 接触关系（Inter Object）这个命令的目的是来定义不同物体之间的是如何接触的，包括摩擦力，传热等接触条件的定义。

第一章 BLOCK 前处理本章纲要：1. BLOCK 前处理1.1. 创建新作业1.2. 设定模拟控制参数1.3. 输入对象数据1.4. 视图操作1.5. 选择点1.6. 其他显示窗口图标钮1.7. 保存作业1.8. 退出DEFORMTM3D1. BLOCK 前处理1.1. 创建新问题对 Windows NT 系统从开始菜单选择 DEFORM TM3D，利用Create a New Directory 图标创建子目录BLOCK，更改子目录到BLOCK。

DEFORM TM3D SYSTEM 窗口如图1.1所示。

图1.1 - DEFORM TM3D System 窗口在作业号Problem ID文本框内，更改 Problem ID为BLOCK。

点击前处理Pre-Processor钮进入前处理模块。

前处理Pre-Processor界面由显示窗口，工具条窗口，控制窗口和信息窗口组成(图 1.2)。

图 1.2 - DEFORM TM3D 前处理Pre-Processor1.2. 设定模拟控制参数点击 CONTROL 窗口中的Simulation Controls 钮显示Simulation Controls 窗口(图 1.3)。

Simulation Title文本框中键入模拟作业名称BLOCK，设定单位制Units为English 英制，选中Deformation 为 ON，其他选项为OFF，完成后点击OK 钮。

图1.3 - Simulation Controls window1.3. 输入对象数据定义对象信息，点击CONTROL 窗口内的Objects 钮显示 OBJECTS 窗口（图1.4）。

OBJECT 窗口打开时会自动创建缺省名为 Object #1 的对象。

更改对象 #1的对象名Object Name为BLOCK，然后点按 ENTER键。

更改对象类型Object Type为塑性PLASTIC。

定义对象几何特征请点击Geometry 图标，对象几何数据有多种格式可供选择，如stereolithography (.STL) 曲面数据格式，DEFORM专用数据格式（AMGGEO），IDEAS universal (.UNV) 或 PATRAN neutral(.PDA)的曲面定义格式，其带3D网格剖分数据格式等均可直接输入到DEFORM系统中。

Deform 3D成形操作前处理流程及详细步骤一Deform 3D成形前处理主要流程：打开Deform 3D→新建项目（New problem）→导入workpiece（STL格式，其他三维软件如UG NX等）→Imort geometry→添加模具TOP Die 、Bottom等→选择材料、设置温度→划分网格→设置主模具速度或者驱动方式→模拟控制设置Simulation control→摩擦系数与导热系数等参数设置→检查设置check→Generate生产DB文件数据，完成前处理设置，即可提交进行分析运算。

二详细操作步骤如下所示：打开软件1 新建分析项目2 选择最上面的Deform -3D preprocessor 点击Next存储目录（一般默认就可以，但也可以自己定义，不能是中文路径，自定义目录为最后一项Other location）Next下一步分析项目命名（根据项目名称自己命名，方便查找，文件名称不能是中文），finish12 3workpiece导入STL文件（由其他三维软件转换的格式）21添加Top Die与Bottom Die，导入STL文件方法与前面导入Workpiece相同1223 Workpiece材料为plastic，点击Load mater form library21根据实际需要选择材料类型，Load材料21温度设置（Top Die与Bottom Die设置相同，只是在材料属性选择处选择为Rigid）1234 5 6网格划分21查看划分的网络大小，将最小网格记下（Min Edge Length），后面模拟设置会用到1323设置驱动（驱动类型可以根据设备实际情况进行选择，一般选择速度）123465模拟控制设置（with Die displacement一般设置为workpiece网格最小的1/3～1/10）,总的模拟步骤为上下模具运动的距离除以with Die displacement中的数值其他默认设置即可12345567摩擦系数与导热系数等参数设置检查与数据生成完成上述设置后，检查check 没有问题，生成DB 文件，即可提交分析运算891012 3123提交分析运算。

任务：已知条件：毛胚尺寸：底面直径60mm 高度200mm毛胚材料：AISI-1025[1800-2200F(1000-1200C)毛胚温度：1200C单元数：10000模具尺寸：长度200，宽度150 高度60上模压下量100mm 压下速度10mm/s过程记录一、前处理1、进入deform前处理界面打开deform软件，进入deform-3D主界面，单机new-problem进入项目类型对话框，选择“deform-3D preprocessor”,点击“next”进入该项目位置设置对话框，选择“under problem home directory”点击“next”进入该项目名称对话框，输入项目名“fyanp”单击“finish”进入deform前处理界面。

2、设置模拟控制初始条件选择input/simulation controls，进入模拟控制窗口，选取“main”菜单如图所示更改属性，最后点击”ok”完成初始条件的设置。

2、添加对象输入毛坯几何模型点击新对象workpiece，单击按钮，为新增对象建立几何模型。

单击按钮，出现窗口。

输入直径，高度和旋转角度的参数。

如图所示。

点击Greate出现如图所示模型。

输入模具几何图形4、划分网格选中workpiece，使之高亮显示，打开mesh对话框，定义单元数10000 。

在detailed settings中将Size Ratio设置为1.。

5、定义材料单击“workpiece使其高亮显示，打开general对话框，点击材料按钮出现材料选择窗口，如图所示选择材料AISI-1025[1800-2200F(1000-1200C)]，单击Assign Material 按钮，将材料导入到workpiece中：6、设置模拟控制信息单击图标，打开模拟控制窗口，再单击step按钮进入步控制，依次对各项进行设置，将每一步下压距离定为1mm单击ok退出，上模下压速度为10mm/s。