【正文】 感謝學(xué)院老師們一直以來給予我的諄諄教誨，特別感謝候紅玲老師在我畢業(yè)論文上的細(xì)致指導(dǎo)和辛勤付出，在我困惑的時(shí)候?yàn)槲夷托牡亟獯穑灰哺兄x其他支持和幫助 過我的人。在學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)的熱切關(guān)懷下，在老師的悉心指導(dǎo)下，在其他同學(xué)無私的幫助下，我完成了自己的本科畢業(yè)論文，給四年大學(xué)生涯畫上了一個(gè)圓滿的句點(diǎn)。下面選擇個(gè)別步驟分析。 由于是從刀具庫中直接選擇刀具，所以 該仿真步驟省略。Cutting spread=20m/min,Feed rate=,轉(zhuǎn)速選擇 320r/min。其中的局部加工硬化，應(yīng)力集中，高應(yīng)力梯度，工件模具的接觸壓力等結(jié)果，可以評定成形產(chǎn)品的質(zhì)量好壞的控制因素。一旦模具設(shè)計(jì)和初始坯料形狀尺寸不合理，從分析結(jié)果中 陜西理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 論文 第 50 頁 共 66 頁 可顯示出材料流動(dòng)受阻后可能出現(xiàn)的開裂或是重疊，從歷程顯示可以提取模具成形力隨行程的變化曲線，是一個(gè)從設(shè)備加工能力，設(shè)備消耗角度來設(shè)計(jì)加工工藝的必須指標(biāo)。用戶利用這些提取各種體成形分析結(jié)果工具，足以獲得設(shè)計(jì)產(chǎn)品加工工藝所關(guān)注的全部信息。顯示結(jié)果能夠借助于色調(diào)，光照和渲染產(chǎn)生出具有逼真效果的圖形。DEFORM 支持在加工過程中以等值線，分布云圖，數(shù)值符號，色標(biāo)，等值面和切平面矢量等方式顯示各種場變量分布。 （ 7）增加約束 DEFORM 可以在節(jié)點(diǎn)上增加各個(gè)自由度的約束。 DEFORM 在網(wǎng)格畸變達(dá)到一定程度后會自動(dòng)重新劃分畸變的網(wǎng)格，生成新的高質(zhì)量網(wǎng)格。單元畸變后可能會中斷計(jì)算過程。定義的對稱剛性平面可以滿足法向的零位移約束和法向零熱流約條件。實(shí)際鍛造過程中，模具或多或少都存在變形，當(dāng)要分析模具的溫度和變形時(shí)，可將模具離散成為具有溫度和位移自由度的有限單元，定義成為可變形的接觸體，這會使計(jì)算的規(guī)模增加，但是分析結(jié)果更加合乎實(shí)際情況。剛性接 觸體上只具有常溫，起主動(dòng)傳遞剛體位移或合力作用。工件在變形過程中的溫度，變形量是待求量，工件通常被定義成為可變形接觸體。在材料庫中，對每一種支持的材料提供了不同溫度和應(yīng)變率下材料流動(dòng)應(yīng)力應(yīng)變 曲線 和膨脹系數(shù)，彈性模量，泊松比，熱導(dǎo)率等隨溫度的變化曲線。 （ 4）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得相關(guān)數(shù)據(jù)以及硬化、擴(kuò)散等數(shù)據(jù)。 （ 3）初始條件 有些加工過程是在變溫環(huán)境下進(jìn)行的，比如熱軋，在軋制過程中，工件，模具與周圍環(huán)境介質(zhì)之間存在熱交換，工件內(nèi)部因大變形生成的熱量及其傳導(dǎo)都對產(chǎn)品的成形質(zhì)量 產(chǎn)生主要的影響，對此問題，仿真分析應(yīng)按照瞬態(tài)熱一機(jī)禍合處理。 另一種手動(dòng)設(shè)置網(wǎng)格使用的是 Detailed settings 下的 Absolute 方式，該方式允許用戶指定最小或最大的網(wǎng)格尺寸和最大與最小網(wǎng)格尺寸的比值。 DEFORM3D 的前處理中網(wǎng)格劃分有兩種方式，一種是用戶指定單元數(shù)量，系統(tǒng)默認(rèn)劃分方式，用戶指定的網(wǎng)格單元數(shù)量只是網(wǎng)格劃分的上限約數(shù)，實(shí)際劃分的 陜西理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 論文 第 48 頁 共 66 頁 網(wǎng)格單元數(shù)量不會超過這個(gè)值。但是它也接收外部程序所生成的六面體 (磚塊 )網(wǎng)格。 ④ AMG:這種格式 DEFORM 存儲己經(jīng)導(dǎo)入的幾何實(shí)體。 ② UNV:是由 SDRC 公司 (現(xiàn)合并到 EDS 公司 )開發(fā)的軟件 IDEAS 制作的三維實(shí)體造型及有限元網(wǎng)格 文件格式 ， DEFOEM 接受其劃分的網(wǎng)格。 的操作流程 （ 1）導(dǎo)入幾何模型 在 DEFORM3D 軟件 中，不能直接建立三維幾何模型，必須通過其他 CAD/CAE軟件建模 后導(dǎo)入導(dǎo) DEFORM 系統(tǒng)中，目前， DEFORM3D 的幾何模型接口格式有 : ① STL:幾乎所有的 CAD 軟件都有這個(gè)接口。 提高工模具設(shè)計(jì)效率，降低生產(chǎn)和材料成本。 陜西理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 論文 第 40 頁 共 66 頁 圖 一階應(yīng)力示意圖 陜西理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 論文 第 41 頁 共 66 頁 圖 二階應(yīng)力示意圖 圖 三階應(yīng)力示意圖 陜西理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 論文 第 42 頁 共 66 頁 圖 四階應(yīng)力示意圖 圖 一階應(yīng)變示意圖 陜西理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 論文 第 43 頁 共 66 頁 圖 二階應(yīng)變示意圖 圖 三階應(yīng)變示意圖 陜西理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 論文 第 44 頁 共 66 頁 圖 四階應(yīng)變示意圖 圖 一階振型圖 陜西理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 論文 第 45 頁 共 66 頁 圖 二階振型圖 圖 三階振型圖 陜西理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 論文 第 46 頁 共 66 頁 圖 四階振型圖 圖 列表顯示 陜西理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 論文 第 47 頁 共 66 頁 5 鉆削過程 的模擬仿真與 deform3d 軟件介紹 軟件介紹 deform3d 軟件簡介 DEFORM 是一套基于有限元的工藝仿真系統(tǒng)，用于分析金屬成形及其相關(guān)工業(yè)的各種成形工藝和熱處理工藝。如圖 . 圖 約束定義設(shè)置 查看結(jié)果 1. General PostrocRead RessultsBy Set Number，在“ Scale factor”一欄輸入想看的階數(shù)，其他參數(shù)選默認(rèn)。點(diǎn)擊 ” Pick All ” 單元?jiǎng)澐滞瓿?，如圖 所示： 陜西理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 論文 第 39 頁 共 66 頁 圖 網(wǎng)格化示意圖 3. Plot，網(wǎng)格劃分完畢。 導(dǎo)入麻花鉆的模型 importIGES ” ImportIGES File ” 對話框 OK。 PRXY 為 。 “ Linear Isotropic Properties for material Number 1”對話框。 2. 單擊以指定材料號為 1 。 Element Types 對話框中的 Close 按鈕。 AddLibrary of Element Types 對話框?qū)⒊霈F(xiàn)。 5. 選取菜單途徑 Main MenuPreference； 單擊 Structure 選項(xiàng)使之為 ON，單擊OK 定義單元類型 PreprocessorElement TypeAdd/Edit/Delete。 3. fileChange Title ” MT ” OK。 陜西理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 論文 第 37 頁 共 66 頁 模態(tài)分析中的四個(gè)主要步驟： 建模 選擇分析類型和分析選項(xiàng) 施加邊界條件并求解 評價(jià)結(jié)果 模態(tài)分析步驟 : 指定分析標(biāo)題并 設(shè)置分析范疇 1. filestart New, ” Do Not FileNO ” OK。 模態(tài)分析 模態(tài)分析 :模態(tài)分析的定義和模態(tài)分析介紹 ； 應(yīng)的 ； （如時(shí)間步長） 況，所以在準(zhǔn)備進(jìn)行其它動(dòng)力分析之前首先要進(jìn)行模態(tài)分析。 關(guān)掉 ANSYS 時(shí)，會彈出一對話框，選擇“ Save Everything” OK。如圖 所示。 。 圖 全方向約束示意圖 3. 拾取橫刃上的點(diǎn)。點(diǎn)擊 ” Pick All ” 2. 單元?jiǎng)澐滞瓿?，如下圖 所示： 圖 42 網(wǎng)格示意圖 定義約束和載荷 陜西理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 論文 第 31 頁 共 66 頁 定義目標(biāo)載荷 :點(diǎn)擊 SolutionLodesApplyStructurasDisPlansmentON Areas；彈出選擇對話框，選擇麻花鉆加載面。 導(dǎo)入麻花鉆的模型 陜西理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 論文 第 30 頁 共 66 頁 單擊 fileimportiges。 PRXY 為 。 “ Linear Isotropic Properties for material Number 1”對話框。 2. 單擊以指定材料號為 1 。 Element Types 對話框中的 Close 按鈕。 “ 10node 92”。 AddLibrary of Element Types 對話框?qū)⒊霈F(xiàn)。可進(jìn)行四種類型的分析：靜態(tài)分析、模態(tài)分析、諧波響應(yīng)分析、瞬態(tài)響應(yīng)分析 . 靜應(yīng)力分析 陜西理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 論文 第 29 頁 共 66 頁 麻花鉆的靜應(yīng)力分析步驟 指定分析標(biāo)題并設(shè)置分析范疇 1. filestart New, ” Do Not File ” OK. 2. fileChang Job NamemahuazuanyesOK. Change Title ” mahuazuan” OK change Directory “ AQE 4 ” Main MenuPreference Structure 選項(xiàng)使之為 ON，單擊 OK 定義單元類型 1 選取菜單途徑 PreprocessorElement TypeAdd/Edit/Delete。 壓電分析 用于分析二維或三維結(jié)構(gòu)對 AC （交流）、 DC （直流）或任意隨時(shí)間變化的電流或機(jī)械載荷的響應(yīng)。并且可以利用后處理功能產(chǎn)生壓力、流率和溫度分 布的圖形顯示。 流體動(dòng)力學(xué)分析 ANSYS 流體單元能進(jìn)行流體動(dòng)力學(xué)分析，分析類型可以為瞬態(tài)或穩(wěn)態(tài)。 電磁場分析 主要用于電磁場問題的分析，如電感、電容、磁通量密度、渦流、電場分布、磁力線分布、力、運(yùn)動(dòng)效應(yīng)、電路和能量損失等。熱傳遞的三種類型均可進(jìn)行穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)、線性和非線性分 析。當(dāng)運(yùn)動(dòng)的積累影響起主要作用時(shí)，可使用這些功能分析復(fù)雜結(jié)構(gòu)在空間中的運(yùn)動(dòng)特性，并確定結(jié)構(gòu)中由此產(chǎn)生的應(yīng)力、應(yīng)變和變形。 ANSYS 程序可求解靜態(tài)和瞬態(tài)非線性問題，包括材料非線性、幾何非線性和單元非線性三種。 ANSYS 可進(jìn)行的結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析類型包括： 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析、模態(tài)分析、諧波響應(yīng)分析及隨機(jī)振動(dòng)響應(yīng)分析。 結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析 結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析用來求解隨時(shí)間變化的載荷對結(jié)構(gòu)或部件的影響。靜力分析很適合求解慣性和阻尼對結(jié)構(gòu)的影響并不顯著的問題。在該階段用戶可以定義分析類型、分析選項(xiàng)、載荷 數(shù)據(jù)和載荷步項(xiàng)，然后開始有限元求解。 求解模塊 SOLUTION