De有限元模拟技术介绍及应用.ppt

内容 4 1 3 有限元模拟技术的概述 2 DEFORM模拟软件在材料加工中的应用举例 DEFORM模拟软件的简介 DEFORM模拟软件的系统结构及产品功能 6 有限元模拟软件的概述 有限元的基本思想在20世纪40年代初就已经提出 到70年代才开始逐渐被应用 应用的范围 分析的对象也越来越广 分析的作用也更加强大有限元法求解数学表述的连续体问题的一种一般离散化方法 把整个系统分解成性态容易了解的单个的元件或 单元 然后由这些元件重建原来的系统 以研究其性态变化等 数值模拟 求偏微分方程的数值解 有限元模拟算法 1 有限元法 2 边界元法 3 离散单元法4 有限差分法 数值模拟方法 技术关键 几何建模 后处理 求解 前处理 分析过程 应用 以对工艺参数和几何参数进行优化计算 从宏观分析发展到微观分析 可以预测弹性回复残余应力 加工硬化 预测工件在变形过程中的微观组织 模拟退火 正火等热处理过程中的材料组织化 还能分析较复杂的耦合问题 应力 温度 缺陷 应变 破例 常见的模拟软件 HYPERMESH MOLDFLOW 由美国OhioClumbus公司开发 前身是美国空军Battle实验室开发的ALPID软件 主要用于塑性加工 热处理等工艺专门适用于塑性加工领域的CAE分析软件基于有限元的工艺仿真系统 2 DEFORM模拟软件的简介 软件产品 DEFORM 2D DEFORM HTModule DEFORM PC DEFORM Tools DEFORM 3D Deform 3D软件的优点 设计工具和产品工艺流程 减少昂贵的现场试验成本 提高模具设计效率 降低生产和材料成本 缩短新产品的研究开发周期 后处理菜单为用户提供了直观方便的评价成形过程 高度模块化 集成化的有限元模拟系统 3 DEFORM模拟软件的系统结构 DEFORMDATABASE SimulationEngine Utility Preprocessor Postprocessor CAD CAM Mashgenerator MaterialDataBase FEM Terminal Printer DEFORM系统结构 DEFORM模拟软件的产品功能 用于热 冷 温成形 自动网格再剖分 自动生成边界条件 集成有成形设备模型 解决胀压成形工艺 单步模具应力分析方便快捷 热交换分析 后处理功能强大 自定义过程 计算准确可靠 软件持续升级 在线帮助 提供了146种材料数据库 模拟3D材料流动的理想工具 以DEFORM软件在塑性成形中的应用为主 以TiAl合金的包套镦粗以及方形件的锻压为例 详细介绍deform的功能 应用的步骤 以及可以解决的一些主要问题 DEFORM模拟软件在材料加工中的应用 5 模型接口格式 STL UNV PDA AMGPro E进行建立三维几何实体模型 材料的不同参数组合图 前期造型 TiAl合金的直径为14mm材料参数 模拟前处理 几何模型的导入网格划分材料定义物体的接触和摩擦定义模拟参数的设定 创建一个新的题目 设置模拟参数 对象的导入 上模 包套 TiAl合金 下模 网格划分 网格数为5000的包套 网格数为500的包套 材料的定义 key文件TiAl合金的材料为 Ti 46 3Al 2 0V 1 0Cr 0 5Ni 3 s002包套的材料选择321不锈钢 模型定位 定位前的模型 定位后的模型 接触关系定义 上下模移动参数及物体温度 模拟控制设置 生成数据库文件 综上本模拟试验中所选取的基本参数 TiAl合金坯料的直径为14mmTiAl合金坯料髙径比为2 2 5 3包套材料为321不锈钢 厚度为3 5 8mm上下模尺寸为50 50 15mm 温度为20 TiAl合金的温度为1150 上模向下运动的速度为1mm sec各物体之间的接触摩擦系数为0 3公差设为最佳值模拟控制中步长设为0 7mm模拟的步数根据压下量进行计算 启动控制模拟器 网格重划分 后处理 可以对整体进行分析可以进行点追踪图形界面比较清晰 直观形象应够对对个物理量进行分析 点追踪 髙径比为2 包套厚度为3mm 包套厚度为5mm 包套厚度为8mm 当变