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qform-技术论证相关问题 作者： 日期：一、用户子程序(UDF)用户子程序主要用于用户自定义的物理场结果输出和自定义的材料模型二次开发。QFORM7软件在标准物理场结果输出之外，用户还可以使用子程序功能，自定义的非标准物理场结果输出，用于增强锻造工艺模拟中工件的温度、应力、材料流动等非标准结果输出能力，以及相关模具结果的非标准结果输出能力。用户子程序物理场结果同QFORM7标准物理场计算结果一样，一次性在工件（或模具）上每个节点上计算完成，并使用标准视窗功能显示。用户子程序有如下两种类型：1.后处理子程序 (模拟计算完成后执行，主要用于非标准物理场计算结果输出)2.模拟中子程序 (模拟计算过程中执行，主要用于材料流动应力的自定义模型)v 后处理子程序后处理子程序是指模拟计算完成之后进行的结果输出物理场计算。这种情况下，用户可以直接通过前处理导航栏的“子程序”选项卡，点击“子程序”按钮，在弹出菜单中指引下，添加子程序文件即可。v 模拟中子程序模拟中子程序目前主要用于材料流动应力的自定义模型。模拟中子程序一般情况下不同于后处理子程序。首先，模拟中子程序会在工艺模拟过程中执行并影响最终结果；第二，子程序的程序结构也会有所不同。要加载一个模拟中子程序来描述流动应力，选择材料流动应力菜单下的“子程序”选项即可。目前QFORM7对于材料的流动应力定义提供了包括恒定值、函数列表、子程序、公式等四种方式的数据输入。当材料的流动应力选择“子程序”输入方式，子程序Lua代码文件加载后，如果在子程序中设置了表格参数，那么这些表格参数就会显示出来。这个功能常用于流动应力的新材料模型开发。v QFORM7后处理的标准结果输出 温度场输出Temperature n 输出条件：工艺类型选择时热工艺复选框被激活n With thermal process check box is activated 速度场（vX, vY, vZ/三个坐标轴方向的速度）n 输出条件：工艺类型适用于常规锻造成形工艺n Type of process - General forming 弹性位移场输出（dispX, dispY, dispZ/三个坐标轴方向的弹性位移）n 输出条件：只用于锻件加热冷却工艺的热弹塑性计算n Thermo-elastic-plastic-problem is enabled 应力场输出stress1) 平均应力Mean stress(交变应力中最大应力和最小应力的平均值)2) 有效应力/变形抗力Effective stress、Flow stress (Mises criterion)n 输出条件：工艺类型适用于常规锻造成形工艺n General forming 3) 应力张量Stress tensor(stressXX, stressYY, stressZZ, etc.)4) 主应力Main stress(stress1, stress2, stress3)n 输出条件：工艺类型适用于锻件加热冷却工艺的热弹塑性计算n Thermo-elastic-plastic-problem is enabled 应变场输出strain1) 有效应变/塑性应变Plastic strainn 输出条件：工艺类型适用于常规锻造成形工艺或锻件加热冷却工艺的热弹塑性计算n General forming or Thermo-elastic-plastic-problem is enabled2) 弹性应变Elastic strainn 输出条件：工艺类型适用于锻件加热冷却工艺的热弹塑性计算n Thermo-elastic-plastic-problem is enabled 3) 体积应变Volume strainn 输出条件：工艺类型适用于锻件加热冷却工艺的热弹塑性计算n Thermo-elastic-plastic-problem is enabled 应变率输出Strain rate（表征材料变形速度的一种度量，应变对时间的导数）n 输出条件：工艺类型适用于常规锻造成形工艺或锻件加热冷却工艺的热弹塑性计算n General forming or Thermo-elastic-plastic-problem is enabled 相对密度Relative densityn 输出条件：只针对粉末锻造成形工艺n Porous material is enabled 接触距离Distance to contactn 输出条件：适用于任何锻造成形工艺n Always 晶相成份Phase composition、硬度计算Hardness、屈服应力Yield stress、基于相变的体积变化Change of volume due to phase transformation、相变过程中的产热计算Total heat generation during phase transformation、冷却率Cooling/heating raten 输出条件：适用于热处理或锻件加热工艺n Quenching or Tempering is enabled v QFORM7子程序列表QFORM7缺省子程序列表，目前包括了应变张量结果输出、应力张量结果输出、加热冷却率输出、最大最小温度输出、晶粒度方面的Zener-Hollomon对数和最大值的计算输出、模具寿命方面的Cockroft-Latham断裂破坏寿命计算输出等非标结果，以及材料模型方面的Hensel-Spittel方程设置的流动应力材料输入计算应用。随着用户子程序的广泛应用，关于更多的用户子程序，可以更加丰富其内容，并提供给客户使用。v 应变张量结果输出（Strain Tensor）可以计算工件各个方向的应变。v 应力张量结果输出（Stress Tensor ）用于计算工件各个方向的应力以及切应力和主应力，以及根据模具的应力计算模具的磨损。v 加热冷却率输出（Heating and Cooling rate）用于计算工件加热率。v 最大最小温度输出（Max and Min Temperature) 计算整个锻造过程中的温度极值，可以供技术人员参考，查看工艺的合理性。v Zener-Hollomon对数和最大值的计算输出（晶粒度）Zener-Hollomon参数是计算材料晶粒尺寸的重要参数。v Hensel-Spittel方程设置的流动应力材料输入计算（材料模型）材料数据库中包含材料流动应力属性，hensel-spittel为材料的流动应力模型，使用此模型只需定义模型方程的参数就可以定义材料的流动应力。v Cockroft-Latham断裂破坏寿命计算（模具寿命）用于计算模具的使用寿命、打击次数。2、 QFORM软件培训方案北京创联智软科技有限公司(以下简称中国IUIT公司）致力于在中国推广基于先进的材料热物理技术的方法成熟、扩展能力强、技术支持有保障的软件产品和解决方案。对于锻压工艺模拟软件来讲，从工艺设计阶段开始，通过分析锻压工艺的合理性和经济性，对锻件形成过程中的锻前工件加热分析、锻造过程中的材料变形金属流线分析、温度场计算、以及锻后热处理工件的晶粒度大小和金相组织进行模拟，并可以完全耦合锻件成形过程中的模具受力、温度场变化，预测锻压工艺模膛布置与垂直受力中心是否偏置、设备吨位选型、模具热平衡温度参数、锻造始锻与终锻温度控制、材料充不满与折叠的缺陷分析，从而实现对锻压过程所涉及的工艺参数、工艺方案做出评价和优化；通过改进设计和工艺，提高一次锻压的成功率，降低工艺验证次数，缩短试制周期，提高锻件质量、降低成本。在项目实施中通过技术培训和完成典型案例培养客户专业CAE人才队伍，全面提高锻造工艺水平。v 整体培训进度安排培训阶段时间安排培训内容基础培训1个月内完成l 软件安装调试l 软件基础培训l 软件练习使用阶段中级培训2-3个月内完成l 软件中级培训及问题解答高级培训3-6个月内完成l 软件高级培训及咨询v 产品安装调试内容产品安装与调试将由中国IUIT公司培训师指导最终用户的工程师根据中国IUIT公司送达的产品中的安装工具和安装手册进行。如涉及到最终用户的与授权产品无关的计算机系统问题（如硬件、操作系统等），最终用户应该自己解决，中国IUIT公司培训师提供必要的建议和指导。l 中国IUIT公司培训师负责为最终用户安装所有软件，保能正常使用。l 软件安装调试过程中，最终用户参加安装调试的全过程。l 中国IUIT公司向最终用户提供安装调试过程中的各种文档资料,以便今后能掌握安装操作和维护方法。产品安装调试目标:1. 通过产品安装调试的培训,使最终用户可以独立完成软件的安装与调试，掌握软件安装的操作过程和维护方法。2. 熟悉产品安装的目录，以及产品的目录结构，以及软件启动的方法。3. 熟悉产品授权密码的配置与管理。4. 熟悉产品授权密码文件的组织结构与密码文件维护方法。v 产品基础培训（操作层级）为了保证中国IUIT公司所提供的软件能良好运行，结合典型案例，培训最终用户的工程师掌握软件产品的基本操作与使用。最终用户的技术人员经培训后应能基本地掌握该系统软件，并可以独立地进行软件操作及锻压CAE分析。l 软件模块功能总体介绍，软件界面菜单窗口介绍，鼠标操作介绍；l CAD数据输入接口介绍，网格划分器功能介绍（面网格与体网格划分技术）；l 系统前处理功能介绍，如何添加各种工艺边界条件，以及前处理文件介绍；l 系统求解器功能介绍，如何根据不同工况与计算条件，设置求解器，以达到快速高效的计算能力；l 系统后处理功能介绍，对锻件形成过程中的温度场、应力场、应变场、金属流线、晶粒度大小、金相组织进行分析，预测锻造过程的终锻温度控制、设备吨位确定、材料充不满与折叠的缺陷、材料变形流动流线控制、锻后热处理工件的晶粒度大小和金相组织，从而实现对锻压过程所涉及的工艺参数、工艺方案做出评价和优化；在培训执行期间，甲方提供多套软件的使用授权。产品基础培训目标: 1. 最终用户的工程师掌握软件产品的基本操作与使用方法。2. 最终用户的技术人员经培训后可以根据培训教材，结合培训典型案例，独立地进行软件操作及锻压CAE分析。产品基础培训前准备:l 培训课程将在中国IUIT公司举行或客户方所在公司举行。l 培训语言：中文l 中国IUIT公司可根据最终用户需要，进行多人参加的培训并准备相应的培训设备；l 培训具体日期由最终用户根据自己的实际情况在培训日期前10天书面通知乙方，内容包括培训日期，参加的培训人员名单和人数等。（四）、 产品基础培训后练习阶段远程指导产品基础培训后练习阶段为产品基础培训后15-30天。l 用户方参加的培训人员，根据中国IUIT公司提供技术培训课程内容保证至少7个以上工作日的软件操作练习l 用户方参加的培训人员，结合本公司的实际锻件的工艺要求，选择1-2个简单锻件进行实际工艺的CAE操作练习l 中国IUIT公司的CAE分析工程师，提供在此练习阶段的远程技术支持，可以通过电话、传真、电子邮件或FTP方式进行。l 安排2天时间的培训回访，解决软件使用过程中遇到的问题。v 产品中级培训（应用层级）根据客户方要求，为了保证购买的软件能够得到很好应用，中国IUIT公司结合自身在锻造领域的经验及CAE软件应用经验，协助客户在软件实际应用过程的CAD模型转换、网格划分、前处理边界条件设置、求解问题关注、后处理结果分析方面，建立规范的操作流程、保证计算求解速度与精度、正确应用后处理分析问题，指导完成实际锻件的工艺参数优化，使客户方CAE人员应能够熟练使用软件并获得解决类似问题的能力。具体要求：l 根据实际锻件三维几何模型，规范多工序CAD几何模型的工件模具装配、调模、位置定位，正确地进行CAD几何模型到QFORM几何模型的转换，掌握QFORM环境下的几何修复、网格划分功能；l 根据客户方的实际锻造工艺条件进行参数设置，以及工件变形材料、模具材料选择、锻造设备选择，针对实际生产状况对工艺边界条件参数进行调整，保证计算求解速度与精度，以达到用户方使用要求；l 进行锻件温度场及材料变形应力应变场的模拟分析，正确应用后处理分析问题，分析锻造的终锻温度、材料充不满与折叠、金属流线、设备选型等关键问题；l 锻压工艺方案修改与确定。对锻压过程模拟分析之后，若工艺不合理或不经济，则需要回到三维建模系统重新修改锻件结构或锻造工艺，之后再进行网格剖分、模拟计算、观察后处理结果等，直到对锻件的工艺调整到最为合理、经济为止。v 产品高级培训（扩展层级）客户在完成软件产品的基础培训与中级培训后，即达到QFORM软件的操作层级与应用层级的水平后，为了保证购买的软件能够得到很好应用，中国IUIT公司结合自身在锻造领域的经验及CAE软件应用经验，协助客户在软件实际应用过程的软件使用技巧、锻件材料成形、相关模具问题分析、购买软件其它扩展功能的培训。 2D-3D混合模型、全工序流程使用QFORM7软件不仅单独处理2D模型或3D模型的计算，而且还支持2D/3D无缝集成的混合模型计算，以及3D对称模型的使用，强调这一点，为了客户正确地处理QFORM几何模型建立方面的应用技巧，使客户达到高效的QFORM求解计算效率。规范多工序CAD几何模型的工件模具装配、调模、位置定位，正确地进行CAD几何模型到QFORM几何模型的转换、全工序流程的QFORM建模。 正确处理锻件变形材料的锻造可行性锻件温度场及材料变形应力应变场的模拟分析，正确应用后处理分析问题，分析锻造的终锻温度、材料充不满与折叠、金属流线等关键工艺问题。 正确处理锻造模具分析、锻造设备参数控制QFORM在计算材料流动问题同时，并可以耦合求解由于锻件变形影响造成的模具、甚至锻造设备部件的热力学性能以及材料性能的演变。模具的耦合计算分析包括装配模具和预应力装配模具两种情况，实现计算负载下的模具应力分布。QFORM可实现复合坯料锻造，即变形的锻件坯料可以是具有不同的机械和热性能的几种坯料组合体。QFORM的锻件材料模型包括热-弹材料模型，可以为包括了热-弹变形组件的锻件，提供最终的残余应力分析。 正确使用QFORM子程序功能用户子程序主要用于用户自定义的物理场结果输出和自定义的材料模型二次开发。QFORM7软件在标准物理场结果输出之外，用户还可以使用子程序功能，自定义的非标准物理场结果输出，用于增强锻造工艺模拟中工件的温度、应力、材料流动等非标准结果输出能力，以及相关模具结果的非标准结果输出能力。用户子程序物理场结果同QFORM7标准物理场计算结果一样，一次性在工件（或模具）上每个节点上计算完成，并使用标准视窗功能显示。用户子程序有如下两种类型：1.后处理子程序 (模拟计算完成后执行，主要用于非标准物理场计算结果输出)2.模拟中子程序 (模拟计算过程中执行，主要用于材料流动应力的自定义模型)三、QFORM的电脑硬件配置要求QForm 7 针对Windows64位平台的程序已经发布，同时还有32位轻量版本。计算机需求配置如下表：电脑配置最低配置中等配置高级配置CPUIntel Core i3, 2 core(i3-2120, 3.3GHz)Intel Core i5, 4 core(i5-2500, 3.3GHz)Intel Core i7, 4-6 cores (i7-3960x, 3.3GHz)主板Chipset P55, H55, H57, Q57Chipset X79(for example, ASUS P9X79)内存DDR3, 4-8 GBDDR3, 12-24 GBDDR3, 64 GB (for example, Kingston PC3-10700 (667 MHz)硬盘SATA III, no less than 1 TB, 7200RPM显卡nVidia/Radeon系统Windows XP/Vista/7 x32Windows XP/Vista/7 x64适用模块QForm2D,QForm5 2D/3D x32QForm 2D,QForm 5 2D/3D x32,QForm 5 2D/3D x64,QForm 5 2D/3D Extrusion x64,QForm 7显示器不小于19寸，带有网卡和DVD/CD光驱。备注：推荐的QFORM软件的硬件和操作系统配置:推荐操作系统 windows 7 64位操作系统CPU： Intel Core i5, 6 core (i5-2500, 3.3GHz)内存 DDR3, 16-32GB RAM硬盘 SATA III， 1 TB, 7200RPM显示卡 24位以上图形卡，支持OpenGL显示器 支持12801024分辨率，建议19寸以上鼠标、光驱、三键鼠标、配置光驱及网卡四、高性能并行计算技术QFORM7具备高性能并行计算能力，采用增强的多核多任务计算方式，可以为客户带来更高的性价比优势。目前QFORM7软件对于单机模式的多CPU(CORE)高性能并行计算功能，不需要收取额外的费用，这就意味着用户方的单机硬件计算能力越强QFORM7的计算性价比越好；对于节点锁定授权的QFORM7的最终“单个任务模拟计算时间长短”取绝于用户同时在一台计算机上同时计算的任务多少，推荐“单个任务模拟计算时间长短”一般不超过8小时，即下班前提交计算任务第二天早上出结果。v QFORM7的选定模块配置模块名称与描述功能前处理器：ENV（用户环境）前后处理器，2D/3D网格划分，数据库包括变形材料数据库、设备数据库、润滑刘数据库、模具间摩擦数据库、环境温度数据库、模拟参数数据库。求解器：常规锻造工艺模块可以模拟模锻（包括冷锻、温锻、热锻)，自由锻工艺模拟，锻压零件的温度场、金属流线分析、折叠充不满分析、应力应率分析计算、锻压载荷设备吨位计算。求解器：模具分析模块模具的温度场、应力应率分析计算、模具的磨损计算求解器：多核多任务模块具备单机模式的多CPU(CORE)高性能并行计算，并可以实现单机的多任务计算。后处理器：用户接口模块用户子程序、主要用于丰富用户化的后处理结果输出和材料流变应力模型设置，便于客户的工业应用与材料研究。目前包括了应变张量、应力张量、冷却率、最大最小温度输出、晶粒度方面的Zener-Hollomon对数和最大值的计算输出、模具寿命方面的Cockroft-Latham断裂破坏寿命计算输出等非标结果输出，以及材料模型方面的Hensel-Spittel方程设置的流动应力材料输入计算应用。v QFORM7的商务方案确定QFORM7的模块配置方案确定后，需要考虑是商务采购方案的确定，即购买软件的套数和LICENSE授权模式。1）结合专业CAE模拟软件的采购原则，在确定软件模块需求的基础上，重点考察软件商的软件应用效率、性价比和售后技术服务方面的内容。针对QFORM软件，中国IUIT公司充分考虑到用户在软件应用效率方面的要求，其相同模块配置的第二套软件授权价格折扣率为第一套软件的50%，这样可以更好地满足用户方在软件应用方面的单人单机单套软件的应用局限性，最大化地满足用户方公司多人多机多用户的使用效果。2）目前QFORM7的授权方式共有3种： USB硬件加密锁-节点锁定(Node locked) 一般产品授权报价为节点锁定授权为基础，其优势可以实现单机的多任务同时计算。USB硬件加密锁可以插入任意具