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DynaForm培训教程 本教程内容介绍 本教程将一步步介绍一般板料成形模拟的前处理 后处理的过程 将以96年国际板料成形模拟会议的一个标准考题 S形导轨类零件作为例子 1 打开 创建一个DynaForm数据库和分析设置 从开始 程序 DynaForm DynaForm运行DynaForm前处理器在开启Dynaform前处理器后 OpenaDatabaseFile 打开一个数据库文件 对话框将显示出来 由于我们没有创建任何能打开的数据库 因此按Cancel 取消 按钮从菜单条 选择File New CreateaDatabaseFile 创建一个数据库文件 对话框将显示出来在这个对话框中选择恰当的工作目录 然后输入数据库名称 如trainingcase df 按Open按钮 就创建好了一个Dynaform数据库 AnalysisSetup 分析设置 在创建好一个新的数据库后 AnalysisSetup 分析设置 对话框显示出来在这个对话框中 选择缺省的单位 MM TON SEC N 选择InvertedDraw 反向拉深 作为DrawType 拉深类型 ContactType 接触类型 选缺省值StrokeDirection 冲压方向 BlankThickness 板料厚度 读取几何数据到数据库 Dynaform能读取如下格式的输入文件DynaformDatabase df FEMBDatabase fmb IGES igs iges Dynaform FEMBLine lin LS DYNA dyn mod DYNAINFile din NASTRAN dat LS Nike3D nik mod C Mode fem MoldForm mfl IdeasUniversal unv 在这个教程中 我们将读取Dynaform FEMBLine数据 进入Dynafomr安装目录 Dynaform Examples 看到training exe自解压文件 双击该文件 将进行文件解压 生成三个Dynafoem fembLine lin 文件 分别是Binder 压边圈 Blank 板料 Die 凹模 的数据文件 从菜单条中选择File Open进入先前解压后的文件夹 从FilesofType 文件类型 选择DYNAFORM FEMBLine lin 将看到三个显示的文件 选择BLANK LIN然后按Open 如果问及 DOYOUWANTTOAPPENDTHECURRENTDATABASEWITHTHEINPUTFILE 表示是否将打开的数据文件加入当前的数据库 点击Yes 将显示打开的数据文件 对剩下的数据文件重复进行该操作 确保将每次打开的文件加入该数据库现在已经读完所有数据 在工具条上选择Isometric图标进入等侧视图 进行辅助的菜单操作 Save Saveas 要养成一个经常保存的习惯 为了保存数据 选择File Save 保存变化到一个已经存在的数据库文件 或File Saveas 保存成一个新的数据文件 ViewManipulation 视图控制 视图控制工具条控制视图方向 如绕某轴旋转 x y平面视图等 TurningPartsOn Off 零件的显示控制 在DynaForm中 所有的几何体都是基于零件 part 的 缺省地 每个对象都将被创建或读入一个零件 part 位于屏幕底部的PartControl 零件控制窗口 可以控制单个零件的显示与否从PartControl 零件控制窗口 选择On Off 注意出现在PartControl窗口上面的OptionBar 选择工具条 这种选择工具条提供给用户不同的选择零件是否显示的方式既然BLANK LIN是由线产生的 因此可以通过使用SelectbyLine 通过线选择 或SelectbyName 通过零件名称选择 两种方式选择板料首先 使用SelectbyLine选择方式关掉这个零件BLANK LIN 在SelectbyLine图标上点击 然后选择一条该零件 BLANK LIN 上的线 该零件就关掉了 下一步 点击SelectbyName图标 然后从列表中选择BLANK LIN 在PartOn Off对话框中 那些正显示在屏幕上的零件是用本身零件的颜色显示的 关闭了的零件用白色显示 一旦选择BLANK LIN按下OK在继续前 确保所有零件显示 在选择条上选择TurnAllPartsOn图标 EditingPartsintheDatabase 编辑在数据库中的零件 位于PartControl窗口中的Modify命令是用于定义和修改零件特性的从PartControl窗口中 点击Modify图标 在所有零件都显示后 在选择条上点击EndSelect图标 结束当前的操作 EditPart 编辑零件 对话框显示 同时有一列在数据库中定义过的所有零件 这些零件按照名称和标识号排列 在这里 能修改零件名称 ID 标识 号 零件颜色 设置成currentpart 当前零件 或控制零件的显示 还能从这个对话框中删掉零件实体 从零件列表中选择BINDER S 通过在颜色框中点击来给零件选择不同的颜色一旦选择了不同的颜色 点击位于EditPart框底部的Modify按钮 在做任何修改后 必须按此按钮 修改才起作用点击Close结束这个操作 CurrentPart 当前零件 创建的所有线 曲面 单元将自动放置在当前零件中 所以在创建线 曲面 或单元时 必须确保期望的零件是当前零件但在自动网格化曲面时 用户有一个选项 指定所创建的网格到产生这个网格的原始零件中 而不是将所创建的网格全部放入当前零件中为了改变当前的零件 在PartControl框中点击CurrentPart框 将出现一个选项工具条该选项条容许使用不同的选择方式设置当前零件通过在选项条上选择abc图标 通过零件名称 来设置当前零件从所显示的SelectaPart框中选择BLANK LI 按OK 当前零件就设置成BLANK了 Meshing 网格 从曲面或线数据产生网格是成功模拟中非常重要的一步板料网格是网格零件中最重要的一个 因为结果的质量很大一部分取决于板料网格的质量选择Pre Process 预处理 然后从下拉式列表框中选择Elements 单元 从Pre Process Elements菜单中选择4 LineMesh图标当点击4 LineMesh按钮后 一个新的OptionBar 选项条 显示出来 提示选择期望的线确保Line选项高亮显示 按照逆时针或顺时针选择构成板料的四条线 一个对话框提示 ENTERTHENO OFDIVISIONSALONGEACHLINE L1 L2 L3 andL4 输入沿每条边划分单元的分数 缺省设置是沿每个边10等分 这将创建一个10 10的网格包含100个单元 然而对于这个例子来说使用缺省设置所创建的单元不是足够小 因此沿长边使用15等分 短边使用10等分在输入完变量值后 按下Accept将创建网格 DynaForm再次提示 DOYOUACCEPTTHEGENERATEDMESH 确认已经在长边产生15等分在短边产生10等分 按下YES接受所产生的网格 如果一不小心输错了变量值 当问及是否接受所创建的网格时 按NO当问及 WOULDYOULIKETOREMESHTHEREGION 是否想重新网格化该区域 按YES 纠正错误输入值 接受所创建的网格 Auto MeshingSurfaceData自动网格化曲面数据 在DynaForm中大多数网格化操作都是使用SurfaceMesh操作 该操作将根据所提供的曲面数据自动划分网格 是一个非常快而且容易的网格化工具 如果网格确认后 从OptionBar中按EndSelect图标结束4 LineMesh操作 关掉零件BLANK LI 打开零件BINDER S 并设置该零件作为 current 当前零件从Pre Process Elements菜单中选择SurfaceMesh 曲面网格 从OptionBar 选项条 中选择SelectDisplayedSurfaces图标注意到所有显示的曲面都将变为白色 这表示它们已经被选中 在所显示的SurfaceMesh对话框中 编辑MaxSize 控制单元的最大尺寸 区域为16 其余为缺省值 确保选择了MeshinOriginalPart选项 按Apply BoundaryCheck表示在网格化之前是否检查所选曲面的整体边界 通过该选项可以查看曲面之间的位置连续性和是否重叠InOriginalPart表示将所创建的网格放入原来的零件中MinSize控制单元的最小尺寸Chordal deviation 弦偏差控制单元数目 Angle控制特征线CapTol 控制曲面之间的缝隙值 所创建的网格用白色显示 当在SurfaceMesh对话框中问及 AcceptMesh 是否接受网格 按Yes将接受所创建的网格 在曲面网格对话框中按Close结束该操作 Auto MeshingtheDieSurfaceDate 自动网格化凹模曲面数据 关闭除了DIE S以外的所有零件 并使它成为 current 当前的按照以前的步骤使用16作为MaxSize 1做为MinSize 0 005作为ChordalDeviation自动网格化DIE S 一旦网格化所有零件后 可以在PartControl框中关掉曲面和线数据的显示 以便更容易查看网格在 DisplayLines控制曲线的显示DisplaySurfaces控制曲面的显示DisplayElements控制单元的显示Shade控制曲面是否以着色模式显示ShrinkElements收缩单元 以便查看哪些节点没有完全连接PlateNormal控制单元法向量的显示 ModelChecking 模型检查 在网格化完零件后 必须检测网格质量 确保没有引起求解问题的缺陷所有检测网格质量的工具位于Check菜单下面 AutoPlateNormal 从check菜单中选择AutoPlateNormal 一个新的选项条显示出来这个提示选择一个单元来识别一个要检查单元法向方向一致性的零件 在DIE S上选择一个单元 一个代表所选择单元的法向方向的箭头显示出来 同时出现提示 ISNORMALDIRECTIONACCEPTABLE 法向方向可接受吗 按YES将所有单元的法向量调整到与所选择单元法向量一直的方向 如果按NO则将所选择单元的法向量反向 然后将所有单元的法向量调整到与所选择单元法向量一直的方向注意 单元的法向方向要和将来法向偏置方向一直 如将来通过凹模向凸模方向法向偏置得到凸模网格 如果不需要法向偏置 则零件上所有单元的法向一直就可以了因此在此例中我们设置法向为 Z向单独检测其余零件的法向一致性 然后将所有零件显示 DisplayModelBoundary 显示网格模型的边界 此操作将检测网格是否有缝隙或孔 如果存在 则高亮显示 以便手工纠正问题选择Check DisplayModelBoundary MultipleSurface 网格上不应该有任何缝隙和孔存在 关闭所有零件 注意到边界线仍然是显示的 这将更便于查看网格上存在的小缝隙仅仅将DIE S零件显示 然后按工具条上的Clear按钮去掉边界线 OffsettingtheDieMeshtoCreatethePunch 通过偏移凹模网格创建凸模 首先创建一个新的零件叫Punch 这个零件将放置从凹模偏置所得到的网格 在PartControl窗口 按New按钮 在NewPart框中 输入PUNCH作为名字 选上SetasCurrentPart和Display选项 表示将新创建的零件作为当前零件并显示 然后点击Create按钮 新零件就创建好了 从Pre Process Elements菜单中选择CopyElements图标 复制单元 一个选项条显示出来提示选择要复制的单元 我们要选择组成U形件DIE S的所有单元 选择这些单元最容易的方式就是切换到ZX平面视图 然后使用选项条上的SelectbyDragWindow操作进行选择单元 在拖动一个矩形框选择单元后 Dynaform将提示 DOYOUACCEPTTHECURRENTDRAGWINDOW 确认选择正确的区域后 按YES 如果有错误按NO 重新画窗口选择所需单元 在按下YES后 注意到所选择的单元将变为白色 再次确认这些所选择的单元是正确的在确认后 按EndSelect输入1作为复制份数 按Accept 选择NormalOffset 法向偏置 作为变换选项 按Accept输入偏置厚度 在Dynaform中 我们使用板料厚度加10 作为偏置厚度 由于我们使用的板料厚度是1 因此在框中输入1 1 按Accept 我们之所以在板料厚度的基础上增加10 作为偏置厚度 是因为我们在后处理时 如果在冲头和凹模之间没有足够的间隙 在冲头完成它的行程后 起皱数据会丢失 如果我们仅仅使用板料厚度作为间隙值 冲头将展平板料 导致起皱不会出现Dynaform提示 INCLUDEELEMENTINITSORIGINALPART 是否将所复制的单元放入原来的零件中 如果选择YES 将放置所有偏置后的单元进入DIE S中 如果选择NO 将放置所有偏置后的单元进入当前零件中 确保PUNCH是当前零件 然后按NO 检查所显示的图形 如果结果不同 在显示区域右键单击 按UndoLast 重复以上步骤重新偏置 关掉零件DIE S以便只有PUNCH显示 切换到isometric 等侧 视图 查看显示 ToolDefinition 工具定义 零件BINDER S DIE S BLANK LI和PUNCH都已经被网格化 现在可以把它们定义成为工具 在定义完工具后 就可以设置分析参数开始求解切换到Tools菜单 选择DefineTools图标 在DefineTools框中 从ToolName 工具名 列表中选择LowerRing 下压边圈 按Add 添加 一个新的选项条显示出来 提示选择将作为下压边圈 LowerRing 的零件 选择SelectbyName abc 通过零件名称选择 图标从显示的SelectMultipleParts 选择多个零件 框中 选择BINDER S 然后按OK 按EndSelect图标 零件BINDER S就定义为LowerRing 下压边圈 了重复以上步骤定义Punch 冲头 和Die 凹模 要选择正确的ToolName 工具名 一旦定义完所有工具后 在DefineTools框中按Close 关闭 结束该操作 定义接触参数 定义运动曲线 定义力曲线 通过工具偏置产生新的工具 定义板料和设置工艺参数 从Tools菜单中选择DefineBlank 定义板料 图标在DefineBlank框中按Add 一个新的选项条显示出来 选择SelectbyName图标从SelectMultiplseParts框中选择BLANK LI然后按OK 在选项条上按EndSelect板料定义完毕 定义板料材料 定义板料的框仍然是打开的 点击Material 标签下的按钮 None 因为目前没有材料定义 所以显示None在DefineMaterial框中 输入材料名称或使用缺省的名字 从MaterialTypelist 材料类型列表 中选择36号 然后按Add MaterialType36DefinitionCard 36号材料的定义卡片 显示出来 在这个框中可以修改相应的定义参数值 首先选择相应的修改项 如MATERIALPARAMP2 N 在CurrentValue框中输入0 23 让其余的是缺省值 按Accept接受修改 在DefineMaterial框中按OK完成材料定义定义板料特性定义板料对话框仍是开着的在Property 标签下点击None按钮 因为目前没有定义特性所以显示None 在DefineProperty框中 输入特性名称或使用缺省名 选择Belytschko Tsay作为Formulation类型 点击Add Belytschko TsayDefinitionCard 定义卡片 显示出来 修改Thickness参数值为1 其余使用缺省值 在DefineProperty框中按OK完成特性定义现在板料的材料和特性参数都已定义完毕 在DefineBlank框中按Close结束板料定义 ToolsSummary 工具统计 可以在Tools菜单上选择ToolsSummary证实所必须定义的工具除了UPPERRING外 所有工具已定义完毕 按Close结束操作 AutoPositioningtheTools 自动定位工具 现在所有工具已经定义完毕 我们需要放置它们在正确的位置打开所有零件 选择isometric 等侧 视图 在Tools菜单中 点击AutoPosition图标 定义拉延筋 定义板料材料 定义板料特性 板料裁减 移动工具 测量工具之间的最小距离 工具统计 控制工具的显示 工具动画 自动定位 定义工具 AutoPositionTools框显示出来 在这个框中 需要确定MasterTool 主工具 就是在自动定位过程中不会移动的工具 一般是板料 和SlaveTools 在SelectMasterTool框中选择BLANK 在SelectSlaveTools框中选择其余的工具 一旦选择正确的MasterTool和SlaveTools后 确保Z作为移动方向 输入Gap 间隙 为1 1 间隙值应该大于板料厚度 按Apply将定位工具 按 Cancel 退出自动定位菜单 测量冲头移动的距离 既然网格和工具都已经定义好 我们可以设置运动曲线 首先测量移动距离从Tools菜单中选择Min Distance图标 Min Distance框显示出来 选择Z作为测量方向 然后选择Punch 再选择Die 就会测出Z方向冲头和凹模之间的距离 并显示在Distance框中在冲头和凹模之间的距离近似是42 2 为了确定冲头的运行距离 将42 2减掉 板料厚度 板料厚度的10 得冲头运行距离为41 1在Min Distance框中按Close结束操作 定义冲头速度曲线 从Tools菜单中选择DefineTools图标在ToolName列表中选择Punch 然后选择DefineMotionCurve图标 在ToolMotionCurve框中选择Z作为运动方向 然后选择Auto 使用缺省的曲线形式 Tropezoidal梯形 设置开始时间是0 在Velocity 速度 区域输入8000 mm s 对于StrokeDist 运行距离 使用我们先前测得的冲头运行距离减掉 板料厚度 板料厚度10 值应该是41 1 一旦输完值 按Yes 一个新的速度 时间曲线创建和显示出来 在CurveShowProperty框中按OK返回到ToolMotionCurve框中 在这儿再按一次Ok返回到DefineTools框中 暂时不要关闭该框 定义下压边圈力 时间曲线 从DefineTools框中 在ToolName菜单中选择LowerRing 选择DefineForceCurve图标在ToolForceCurve框中 选择Z作为运动方向 按Auto 自动 在FORCE 力 区域中输入200000 N 按Create下压边圈力曲线将显示出来 PreviewToolAnimation 预览工具动画 除了设置最终模拟参数和提交求解外 我们已经完成了所有前处理工作 在我们设置模拟参数前 应该证实工具以我们设置的运动曲线正确地运行 在CurveShowProperty框中按OK返回到ToolMotionCurve框 在这儿 再一次按OK返回到DefineTools框中 最后在DefineTools框中按Close 返回Tool菜单 从Tools菜单中选择ToolsAnimate 工具动画 提示 PleaseEnterNumberofFrames 1 20 输入动画帧数 Accept 接受 缺省的10帧 如果动画太快 输入一个大一点的帧数 RunningtheAnalysis 运行分析 我们确认工具运动正确后 定义最后的分析参数 运行带自适应网格 AdaptiveMesh 的分析 自适应网格通过在需要的时候重新划分板料网格因此可以获得更准确的结果 即当求解器在凹模上碰到一个需要更精细网格 以便准确地捕捉几何形状 的区域时 自适应网格将用更精细的网格 更小的单元划分原始网格 在运行预览动画时 可以改变视图 注意到在OptionBar 选项条 上的帧控制 确认正确的冲压方向和运行了足够的距离 按EndSelcect按钮退出动画 从菜单条中选择Analysis RunLS DYNA AnalysisParameters 分析参数 框显示出来 通过在Adaptivemesh框上点击打开自适应网格选择如下的AdaptiveParameters 自适应参数 按钮 在ADAPTIVECONTROLPARAM CARD 自适应控制参数卡 中 编辑REFINEMENTLEVEL为3 意味着需要重新划分网格时 一个网格将变为3个网格 因此此值越高 结果越好 但求解时间越长 既然是一个简单零件 3是足够了 其余使用缺省值 从AnalysisType 分析类型 中选择FullRun 完全分析 然后按OK 工程将提交给求解器进行求解 在求解器正在运行时 可以知道估计完成求解的时间 由于我们使用了自适应网格 因此这个估计的时间是不怎么准确的 但能给一个大致的考虑 一旦求解器给出一个初步的估计时间后 可以通过按Ctrl C键刷新该值 这将暂时停止求解 提示 entersenseswitch 输入相应选项 然后输入想使用的选项 小写字母 再按回车键sw1 终止求解器sw2 刷新估计的求解时间sw3 创建一个d3dumpRestart文件sw4 创建一个d3plot文件 输入sw2按Enter键 注意到估计时间已经改变 可以在求解的任何时候使用这个功能当提交给LS DYNA求解时 会生成两个输入文件 dyn和 mod dyn文件包含所有控制信息 mod文件包含所有几何数据 PostProcessing 后处理 DynaForm能读取和处理所有在d3plot文件中的数据 包括未变形的模型数据和LS DYNA所产生的结果数据 应力 应变 时间历史数据 变形等 读d3plot文件到后处理器中从开始 程序 dynaform PostGL运行后处理程序 从File菜单中选择OpenOpenFile对话框显示出来从FilesofType列表中选择LS DYNAPost d3plot toPPfile 该选项将读入d3plot文件然后自动创建一个叫PostGL pp的文件 pp能以很快的速度读取 而且节省空间 因为 pp文件很小 你只需要读取d3plot文件一次 以后就可以使用PostGL pp文件了 进入存储DynaForm数据库的文件夹 选择正确的文件类型 选择d3plot文件 按Open当提示选择 SELECTTIMESTEPS 选择时间步 时 选择ALLAVAILABLESTEPS 所有时间步 按OK 当提示选择 SELECTRESULTCOMPONETS 选择结果组件 选择ALLITEMS 所有组件 按OKD3plot文件已经完全读入 可以动画显示结果了 AnimatingDeformation 动画显示变形 在主工具条中 选择Deformati