deform基本操作指南(已修改)
2025-01-14 07:44 本頁面
【正文】 DEFORM3D 基本操作指南 南昌航空大學(xué)材料學(xué)院 王高潮 . DEFORM 軟件簡介 ? DEFORM 系列軟件是由位于美國 Ohio Clumbus 的科學(xué)成形技術(shù)公司 ( Science Forming Technology Corporation )開發(fā)的。該系列軟件主要應(yīng)用于金屬塑性加工、熱處理等工藝數(shù)值模擬。它的前身是美國空軍 Battelle 試驗室開發(fā)的 ALPID 軟件。在 1991 年成立的 SFTC 公司將其商業(yè)化，目前， DEFORM軟件己經(jīng)成為國際上流行的金屬加工數(shù)值模擬的軟件之一。主要軟件產(chǎn)品有： ? DEFORM2D ? DEFORM3D ? DEFORMPC ? DEFORMHT Module ? DEFORMTools 練習(xí) 01 ? 金屬塑性成形的前處理 ? 前處理是有限元分析的主要步驟，它所占用的操作時間占到用戶操作時間的 80 % ，有很多定義都是在前處理階段進(jìn)行的。前處理主要包括： ? 1．幾何模型建立或?qū)? ? 2．網(wǎng)格劃分 ? 3．材料定義 ? 4．物體的接觸和摩擦定義 ? 5．模擬參數(shù)的設(shè)定 幾何模型建立或?qū)? ? 在 DEFORM 3D軟件中，不能直接建立三維的幾何模型，必須通過其他 CAD / CAE 軟件建模后導(dǎo)入到系統(tǒng)中。目前， DEFORM 3D的幾何模型接口格式有： ? 1. STL:幾乎所有 CAD軟件都有這個接口，它是通過一系列的三角形擬合曲面而成； ? 2. UNV: SDRC公司 (現(xiàn)合并到 EDS公司 )軟件 IDEAS的三維實體造型及有限元網(wǎng)格文件格式， DEFORM接受其劃分的網(wǎng)格。 ? 3. PDA : MSC公司的軟件 patran的三維實體造型及有限元網(wǎng)格文件格式。 ? 4 . AMG：這種格式 DEFORM存儲已經(jīng)導(dǎo)入的幾何實體。 網(wǎng)格劃分 ? 在 DEFORM3D中，如果用其自身帶的網(wǎng)格剖分程序，只能劃分四面體單元，這主要是為了考慮網(wǎng)格重劃分時的方便和快捷。但是它也接收外部程序所生成的六面體（磚塊）網(wǎng)格。網(wǎng)格劃分可以控制網(wǎng)格的密度，使網(wǎng)格的數(shù)量進(jìn)一步減少，有不至于在變形劇烈的部位產(chǎn)生嚴(yán)重的網(wǎng)格畸變。 材料模型 ? 在 DEFORM3D軟件中，用戶可以根據(jù)分析的需要，輸入材料的彈性、塑性、熱物理性能數(shù)據(jù)，如果需要分析熱處理工藝，還可以輸入材料的每一種相的相關(guān)數(shù)據(jù)以及硬化、擴(kuò)散等數(shù)據(jù)。 ? 為了更方便的使用戶模擬塑性成形工藝，該軟件提供了 100余種材料（包括碳鋼、合金鋼、鋁合金、鈦合金、銅合金等）的塑性性能數(shù)據(jù)。以及多種材料模型。 ? 每一種材料的數(shù)據(jù)都可以與溫度等變量相關(guān)。 物體的空間位置調(diào)整 ? 這里有兩層含義，一是可以移動、旋轉(zhuǎn)物體，改變他們的最初位置，因為在 DEFORM3D的前處理中不能造型，所以這一項功能特別重要，可以將輸入到 DEFORM中的毛坯、模具幾何模型進(jìn)行調(diào)整。二是為了更快地將模具和坯料接觸，將他們干涉，有一個初步的接觸量，這樣計算上可以節(jié)省時間。另外，還可以定義摩擦接觸的關(guān)系、摩擦系數(shù)、摩擦方式等。 模擬參數(shù)的定義 ? 這里定義的參數(shù)，主要是為了進(jìn)行有效的數(shù)值模擬。因為成形分析是一個連續(xù)的過程，分許多時間步來計算，所以需要用戶定義一些基本的參數(shù)： ? 1．總步數(shù)：決定了模擬的總時間和行程； ? 2．步長：有兩種選擇，可以用時間或每步的行程； ? 3．主動模具：選擇物體的編號； ? 4．存儲步長：決定每多少步存一次，不要太密，否則文件太大； 創(chuàng)建一個新的題目 ? 1．開始 程序 DEFORM3D 5 . 0 – DEFORM3D，進(jìn)入DEFORM3D的主窗口。 ? 2． FileNew Problem 或在主窗口左上角點擊按鈕 ? 3．在接著彈出的窗口中默認(rèn)進(jìn)入普通前處理 (Deform 3Dpreprocessor ) ? 4．接下來在彈出的窗口中用第四個選項“ Other Place”，選擇工作目錄然后點擊“ Next” ? 5．在下一個窗口中輸入題目的名稱 ( Problem name ) BLOCK點擊 Finish 創(chuàng)建一個新的題目 ? 前處理操作窗口由圖形顯示窗口、物體參數(shù)輸入窗口、物體顯示及選擇窗口以及各種快捷按鈕組成。 設(shè)置模擬控制參數(shù) ? 1．點擊 按鈕進(jìn)入模擬控制參數(shù)設(shè)置窗口。 ? 2．在 Simulation Title一欄中把標(biāo)題改為 BLOCK。 ? 3．設(shè)置 Units 為 English , Deformation 選項為Yes，其它模擬選項均為 No。 導(dǎo)入毛坯幾何文件 ? 1．在前處理的物體操作窗口中點擊按鈕 (Geometry),然后再選擇 (Imput),選擇在 CAD中或其他 CAE軟件中的造型文件。本例中選擇安裝目錄下 DEFORM3D\ \ Labs的 Block _Billet. STL ?2．在 DEFORM3D ，默認(rèn)第一個物體是工件 (毛坯 )所以物體屬性默認(rèn)為 Rigid plastic 劃分網(wǎng)格 ? 對于那些非剛性材料和考慮傳熱影響的剛體 (Rigid)材料，需要劃分有限元網(wǎng)格 ? 1．點擊按鈕 進(jìn)入網(wǎng)格劃分窗口； ? 2．可以在網(wǎng)格數(shù)量輸入框中輸入單元數(shù)或用滑動條來設(shè)定。在本例中 ,默認(rèn)為 8000 ? (在 DEFORM3D中只能劃分四面體網(wǎng)格，如果你想用六面體網(wǎng)格可以點擊按鈕 Import,輸入ID EAS或 PATRAN的網(wǎng)格； ? 3．點擊下面的按鈕 Preview可以預(yù)覽 ,如果滿意 ,可以點擊按鈕 Generate Mesh 生成網(wǎng)格 視圖觀察操作 ? 利用工具欄窗口中的快捷按鈕可以方便地進(jìn)行各種視圖觀察操作，下面僅舉幾個例子，用戶可以將鼠標(biāo)放置在每個按鈕上，自動會出現(xiàn)提示。 ? 1 ．動態(tài)縮放 ? 2 ． 窗口縮放 ? 3 ．移動 ? 4 ．自由旋轉(zhuǎn) 沿 X軸旋轉(zhuǎn) ? 沿 Y軸旋轉(zhuǎn) 沿 Z軸旋轉(zhuǎn) ? 5 ．視角選擇 ? 等軸視圖 XY 平面視圖 ? YZ 平面視圖 XZ 平面視圖 點和面的選取 ? 1．點或面的選取工具 ? 點擊工具欄上的 按鈕，在顯示窗口可以選擇物體的任意一節(jié)點或面 ? 2．標(biāo)尺工具 ? 點擊工具欄上的 按鈕，點擊物體上的任意一個節(jié)點，并按住鼠標(biāo)不放，再選擇另一個節(jié)點，然后松開鼠標(biāo)。連接這兩點的一條線段和該線段的長度值就會顯示在在顯示窗口中，直到用戶點擊 Refresh按鈕 存盤退出 ? 1．導(dǎo)入物體之后，用戶應(yīng)該選擇
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