deform模拟软件的实例操作与详细介绍
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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。
实验一:挤压变形过程数值模拟题目:工艺参数•锻造速度:5mm/s•摩擦系数:剪切摩擦,0.2材料:AL-5083要求•独立完成模拟过程分析,写出详细的分析报告•给出盘形件的等效应力、等效应变及流线分布图•给出载荷曲线答:(1)一、以UG软件作出锻件的三维实体图如图所示,算得其体积V=7086.4369mm3。
从而选择的毛坯为:Φ=25mm, H=15m进行锻造。
二、用CAD软件画出1/2的毛坯、上模、下模平面图,如下图所示:毛坯上模下模(2):建模过程:将单位定义为公制。
坯料的参数设计,首先定义坯料对坯料进行网格划分:(600个网格)定义材料为AL-5083:定义坯料的边界条件:上模的参数设计:上模定义为刚体下压速度为5mm/s:定义下模,刚体材料调整上模、坯料和下模的位置:定义摩擦系数为0.2:定义步长为0.0158mm/s:对模型进行检查、保存,然后进行计算:(3)后处理结果分析:锻件模拟结果如下,可以看到模腔填充完整,但产生少量飞边。
一、等效应力分析:从应力图可以看到红色区域内承受较大的应力。
二、等效应变:分析:从应变图可以看出在坯料的圆角附近区域,其应变值较大。
三、速度场矢量图:分析:从流线图可以看出,坯料向上下两凹腔和分型面出流动。
四、载荷——行程图:分析:从图中可以看出,开始时随着上模的下行载荷缓慢增加,当坯料圆柱外表面与上下模接触后,载荷随着上模的下行急剧增加,当坯料充满模腔时,载荷达到最大值。
五:流线图:分析:从图中可以看出在坯料中部流线变形很小,随着半径的增大流线越往外弓曲。
实验二:非等温问题数值模拟问题:用实验一的模型对坯料,上下模在锻后温度进行模拟。
其中坯料材料选择AlMgMn,温度选择3000C,模具材料选择D5-1U,温度为1000C。
(1)具体建模过程如实验一所示,主要区别是对模具的网格划分和坯料与模具、模具与环境、坯料与环境的热交换。
上下模网格划分都是200格,热交换定义如下图:坯料与模具热交换定义:对建立的模型进行检查、保存并计算:(2)后处理:模拟结果如下图所示:有图可以看出,锻件充型完好。
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培训教程-(特殊条款版)Deform培训教程引言Deform是一款功能强大的有限元分析软件,广泛应用于结构工程、机械制造、航空航天等领域。
本教程旨在帮助初学者快速掌握Deform软件的基本操作,了解有限元分析的基本原理,并能运用Deform软件解决实际问题。
通过本教程的学习,读者将能够熟练使用Deform软件进行前处理、求解和后处理操作,为后续深入学习Deform的高级功能打下基础。
第一章:Deform软件概述1.1Deform软件简介Deform软件是由美国ScientificFormingTechnologiesCorporation(SFTC)开发的一款专业的有限元分析软件。
它主要用于金属塑性成形过程的模拟分析,如锻造、挤压、拉拔、轧制等。
Deform软件具有强大的前处理、求解和后处理功能,能够模拟金属在复杂应力条件下的塑性变形行为,为工程师提供有力的设计依据。
1.2Deform软件的特点(1)基于有限元方法:Deform软件采用有限元方法进行求解,具有较高的计算精度和可靠性。
(2)强大的前处理功能:Deform软件提供了丰富的几何建模、网格划分、材料属性定义等功能,方便用户快速建立分析模型。
(3)高效的求解器:Deform软件采用自适应网格技术,能够自动调整网格密度,提高计算效率。
(4)丰富的后处理功能:Deform软件提供了多种后处理工具,如应力、应变、温度等云图显示,以及动画演示等,方便用户分析计算结果。
第二章:Deform软件基本操作2.1软件安装与启动(1)Deform软件安装包,按照提示完成安装。
(2)启动Deform软件,进入主界面。
2.2建立分析模型(1)导入几何模型:通过文件菜单导入外部几何模型,或使用内置建模工具创建几何模型。
(2)定义材料属性:根据实际材料性能,设置材料属性参数。
(3)划分网格:对几何模型进行网格划分,有限元网格。
(4)设置边界条件:根据实际工况,设置模型的边界条件,如位移、力、温度等。
实验一:挤压变形过程数值模拟
题目:
工艺参数
•锻造速度:5mm/s
•摩擦系数:剪切摩擦,
0.2
材料:AL-5083
要求
•独立完成模拟过程分
析,写出详细的分析
报告
•给出盘形件的等效应
力、等效应变及流线
分布图
•给出载荷曲线
答:
(1)
一、以UG软件作出锻件的三维实体图如
图所示,算得其体积V=7086.4369mm3。
从而选择的毛坯为:Φ=25mm,H=15m
进行锻造。
二、用CAD软件画出1/2的毛坯、上模、下模平
面图,如下图所示:
毛坯上模
下模
(2):建模过程:将单位定义为公制。
坯料的参数设计,首先定义坯料
对坯料进行网格划分:(600
个网格)定义材料为AL-5083:
定义坯料的边界条件:
上模的参数设计:上模定义为刚体
下压速度为5mm/s
:
定义下模,刚体材料
调整上模、坯料和下模的位置:
定义摩擦系数为0.2:
定义步长为0.0158mm/s
:
对模型进行检查、保存,然后进行计算:
(3)后处理结果分析:
锻件模拟结果如下,可以看到模腔填充完整,但产生少量飞边。
一、
等效应力
分析:从应力图可以看到红色区域内承受较大的应力。
二、
等效应变:
分析:从应变图可以看出在坯料的圆角附近区域,其应变值较大。
三、
速度场矢量图:
分析:从流线图可以看出,坯料向上下两凹腔和分型面出流动。
四、
载荷——行程图:
分析:从图中可以看出,开始时随着上模的下行载荷缓慢增加,当坯料圆柱外表面与上下模接触后,载荷随着上模的下行急剧增加,当坯料充满模腔时,载荷达到最大值。
五:流线图:
分析:从图中可以看出在坯料中部流线变形很小,随着半径的增大流线越
往外弓曲。
实验二:非等温问题数值模拟
问题:用实验一的模型对坯料,上下模在锻后温度进行模拟。
其中坯料材料选择AlMgMn ,温度选择3000C ,模具材料选择D5-1U ,温度为1000C 。
(1)具体建模过程如实验一所示,主要区别是对模具的网格划分和坯料
与模具、模具与环境、坯料与环境的热交换。
上下模网格划分都是200
格,热交换定义如下图:
坯料与模具热交换定义:
对建立的模型进行检查、保存并计算:
(2)后处理:
模拟结果如下图所示:有图可以看出,锻件充型完好。
1.锻件温度分布图:
分析:有温度分布图可以看出,在锻压过程中,锻件中心部位温度最高达到2800C 左右,锻件外围温度降低。
2.上模温度分布图:
分析:由温度分布图可以看出,在模具与锻件接触部分的温度最高,达到1900C,
离锻件距离较远部位温度降低。
3.下模温度分布图:
分析:同上模一样,在与锻件接触部位温度最高,达到1900C,离锻件距离越远温度越低。
问题:
一、用CAD 软件画出1/2的毛坯、上模、
下模平面图,如下图所示:
毛坯 冲头 下模
二、定义毛坯模型,参数如下图所示:
毛坯网格划分:(800
格)
定义毛坯边界条件:
定义毛坯初始温度为3000C
:
定义冲头参数:
冲头下压速度为3mm/s:
定义凹模参数:
调整毛坯、冲头和凹模:
定义毛坯与模具摩擦系数为0.6
定义步长为0.025
:
对模型检查、保存并计算:模拟结果如下图所示:
三、后处理:
1.复合挤压件等效应变图:
分析:从应变图可以看出在挤压件与冲头角处、挤压件与凹模角出及两者
连线附近,其应变最大。
2.等效应力图:
分析:从应力图可以看出,挤压件应力在冲头角、凹模角处最大,在两者连
线上应力也较大。
3.速度场矢量图:
分析:从速度场矢量图可以看出毛坯中心部位坯料向凹模中心孔处流动,在1/2半径处金属下部分向凹模中心孔处流动,而上部分往冲头与凹模间隙处流
动,而毛坯与凹模接触处的金属基本上不发生流动。
4.载荷—行程图
分析:从载荷-行程图可以看出,冲头刚开始下行阶段载荷增加较小,当冲头与坯料接触挤压时载荷急剧增加,随着冲头的下行到一定程度后,载荷随行
程成现锯齿状,载荷基本不再增加。
5.流线图:
分析:从图中可以看出,坯料的流线不发生弯曲变形,可能原因是压下量较小,
流线变形还较小。