deform 3d塑性成形cae应用教程小木虫3d手册

第四 家了解3D的一些基本概念，我们放在3D中介绍。0。这样在该0，而且始终保持不变。本例中，可设定对称面上节点的法向速度为0，在接下来的例子中我们采用另一种方法。BLOCK目录，请返回上一级目录。现在创建一新目录SPK_SIM，从该目录运行DEFORM3D，设置ProblemID为SPK_SIM后单击Pre-Processor按钮开始前处理过程。钮，选取Unit为English英制单位，模拟模式SimulationMode为非等温NonIsothermal，完成后单击OK键，名称改为Spike。PreprocessorObjects4.1ObjectType为plasticGeometry图标输入选择对象STL1.e-05满足条件，不必修改。4.1Object加载文件后会出现曲面信息SurfaceInformation窗口，任何时候加载STL文件，都注意文本框中的数值。尤其是:有且只能有一个拓扑表面，“Polywithinvalidedges，”Polywithinvalidorientation?Polywithsmallarea”的行内读入数值SurfaceInformationOKGeometryObjects窗口中的文件SIM_TOP.STL。由于误差容限在许可范围内，故而单击OK键退出。重复上面过程创建对象3BOTTOMDIE并按回车键。输入文件SIM_BOT.STLSurfaceInformationOKGeometry窗口中的OK键钮关闭这些窗口。由于输入的是STLIDEAS文件那样已经在外部完成了网格化处理。因Objects1，接着单击Mesh按钮，打开ratio1.0，GenerateSurfaceMesh钮。一旦表面单元生成完成，可利用旋GenerateSolidMesh生成实体单元。在本例中，无需做修改，这一过程大约产生1400个单元。Pre-ProcessorGraphicUtilities窗口中的XYPlaneView钮来获取工件和模具的俯视图，4.2ObjectAlignmentofWorkpieceand单击Objects窗口中的BoundaryConditions图标来设定速度边界条件，在Boundary0SelectPatch图标，对象边界呈红色。单YZsurfaceGenerateBCC’s按钮，着BCC’s按钮，平面的边界如图4.3所示。4.3BoundaryBoundaryConditions窗口中，选择HeatExchangeEnvironmentboundarycondition图标，如果红色的SurfacePatches边界没有出现，用屏幕左下角的图标使其着条件已经设定)，如图4.4所示。图4.4HeatBoundary单击BoundaryConditions和Objects窗口中的OK按钮，然后单击主菜单中的SaveKeywordFile保存文件，现在单击Exit按钮退出(前处理)。第五 可。因此，不能用第4章方法计算1/60的对称模型。对称平面设计使用方法，如图5.1所示。5.1ID为SQRING，点击Preprocessor钮进入前处理。对象1已被定义和激活，改变ObjectName为BILLET，并改变ObjectType图 PLASTIC，现在单击Geometry图标会打开Geometry窗口，定义所选对象的几何尺寸。本例中的输入文件为IDEASUniversalFile格式，对象已经划分过网格了。加载该对象可单击LoadIDEASfile图标，找到并读入SQ_BIL.UNVGeometryLoadAMGGEOFile按钮，该文件的输入窗口会出现。选对象，该对象为一人工对称面，更其名为SYM_PLANE，在菜单中输入PLANE.UNVObjectsBoundaryConditionsIsometric视图，选择屏SurfacePatchesIsometricYZX方向的速度矢量应设为0.（5.3），选择该平面并添加边界条件。5.3IsometricViewshowingVx0Symmetry5.4XYViewofSQRINGbeforeSymmetryPlaneis在InterObject窗口中单击ObjectPositioning按钮，选择Rotational选项，由于我们要定位对象3，单击Position表中的对象3使其变成红色。先定义一通过该点的矢量，面于对称面上，因而设定旋转角Angle为-45PositionObjects按钮，窗口现在如图5.5所示，单击ObjectPositioning上的OK键退出。5.5对称面定位后SQRING的XYXYBILLET的左边。注意，在右边缘，上从InterObject菜单点击InterfaceConditions按钮，在Object1表中选择BILLET，Object2SYM_PLANESlave-MasterNon-Separable单选按钮。friction0.BILLETSYM_PLANE保持接触，节点可在平面上任意运动，这有效地约束平面上的节点法线方向速度量为0。现在单击Object2表中的TOPDIE，选取Slave-MasterSeparable按钮，并设单击InterObjectInterface窗口中的OK键，接着单击InterObject窗口中的GenerateBCC’s按钮(千万别忘记点击此按钮完成最后边界设定)以及ContactBoundaryConditions窗口中的GenerateBCC’s按钮。首先，我们设置时间步数和停止控制参数。从主窗口PreProcessor中点击SimulationControls，接着点击StoppingStep…按钮，StoppingandStepControls的菜单会出现，设置Numberofsimulationsteps为20(仅为了训练，随意选择一数)。SolutionStepControls->StepsbyStroke，一个合适的步长应为:选择Measure工具测量该对象中较小几个单元的边长，一个短边的平均边长或特征长度大约象。AdvancedStepControl钮DTSUB1，这会通过消除节点点击每个窗口的OK按钮，直至返回主窗口Preprocessor中，现在点击Objects按钮，选取OBJECT2，再点击Movement图标，设置Speed=1in/sec，设置Directionvector矢(0，0，1.)，点击OK键退出Movement窗口，再点击OK钮最后返回Objects窗口。FlowStressDatabaseAISI-1045，COLD。OKMaterialPropertiesSaveKeywordFileDatabase图标OKDatabaseGenerationExit退出(前处理)。.AddMirroredObject模式并激活BILLET，接着选择对称面上的一个节点，这样会生成一个镜象图像块。旋转BILLET再用Select选取另一对称面上的某一节点，重复上述过程直至整个零件被构造出来，参照图5.1来检查结果。如果你在错误的地方镜向生成一个对象，可选用DeleteMirroredObject模式删除。第六 DEFORM3D，Pre-ProcessorYes按钮打开SPK_SIM.KEY文件。单击在窗口Control中的SimulationControls...按钮，打开SimulationControls窗口。在文本框SimulationTitle中命名模拟作业名为SimplifiedHeatTransfer，设定单位制Units为English，选中热传导HeatTransfer选项钮，关闭变形Deformation选项钮，完成后单单击Control窗口内的MaterialProperties按钮来输入材料流变应力数据。打开在重新单击MaterialProperties按钮来定义ThermalProperties(热性能参数)。6.1MaterialPropertiesThermalConductivity(THRCND)HeatCapacity(HEATCP)Emissivity(EMSVTY)TableEntry图标来观察函数关系，窗口用来显示定义函数的数据点。6.2TableEntryProperties窗口。6.3Display温度，打开的Nodes窗口如图6.4所示。6.4Nodes2100OKNodesOK2Characteristics图标，ReferenceTemperature400ObjectsOK单击Control窗口中的模拟控制参数SimulationControls按钮，打开Simulation。设置模拟步数NumberofSimulationStepsNSTEP)为50，设置存储步长StepIncrementtoSave(STPINC)为5，现在设置计算步控制SolutionStepControls框内的Stepsby为时间Time控制，时间Timeperstep(DTMAX5秒钟，完成单击OK按钮。6.5InitializeNodes6.6Objectproperties单击工艺条件ProcessingConditions...按钮，设置模拟过程中的工艺条件。ProcessingConditions6.8EnvironmentTemperature口中的OK按钮。Control窗口中的Inter-Object按钮，打开窗口如图6.9所示。InterfaceConditions图标，设置热交换性能，Inter-Interface6.10Object1表中Heattransfercoefficient0.004，这就意味着对象对之间任何接触面上的热交换系数Heattransfercoefficient为0.004。6.7StoppingandStepControls6.8ProcessingConditions接下来以此类推选择对象对1-3，同样设置ContactRelationSlave-Master，并设置Heattransfercoefficient值为0.004，完成后单击OK按钮。Inter-ObjectGenerateBCC’s6-11Tolerance=0.01，接着单击GenerateBCC’s图标，对象间的所有接触节点在Display...GenerationGenerate按钮，经过同样的检查步骤后写入数据库，完成后单击OK按钮。ControlControlSaveKeywordFile按钮，可保存当前一改6.9InterObject6.10Inter-ObjectInterface6.11BoundaryConditionsDEFORM3DSystemSimulation...Simulation窗钮来监控模拟运行状态，完成后单击ProcessMonitor窗口中的OK按钮进入PlotPlay键动态显示每一步温度变化过程。用户可以使用点迹示Exit按钮退出Post-Processor。第七 打开转向该目录，从该目录中运行DEFORM3D系统。DEFORM3DSystemProblemIDSPK_FULPre-Processor本次模拟计算，为使求解正确收敛，步长应选的小一些。聚焦到DTMAX区域，设置maximumtimestep0.25Nnumberofsimulationssteps125，最后设定processduration5秒。7.1SelectDatabaseStepMaterialPropertiesAddMaterial图标。Group号表中的这一新材料会出现MATERIAL2，单击选中该材料使之成为红色。现在单击流动应力数据库FlowStressDatabaseAISIH-13的流度应力数值加载给该材料。由于模拟为Load...STEEL_E.KEY1，2GenerateBCC’sInitializeBCC’s钮。Display7.2Material7.3GeometryGeometryOKDisplay窗口显示出上模的几何尺寸（图74。7.4Display单击Objects窗口中的BoundaryConditions图标来设置边界条件，这时的ExchangeEnvironment（图75。AllNodes按钮，这样就规定了对象所1/4BoundaryConditionsHeatHeat0.，在DisplaySelectPatchZ-Y和Z-X平面，7.6BoundaryConditions单击BoundaryConditions窗口中的OK按钮。窗口中的OK按钮。而单击Material图标打开MaterialSelection窗口，从而选择不同的材料（图7.8。选择材料AISIH-13后单击OK按钮。OK按钮。7.5BoundaryConditions7.6Display7.7Nodes7.8Material7.9GeometryGeometryOKDisplay窗口显示出上模的几何尺寸（图710。7.10Display单击Objects窗口中的BoundaryConditions图标来设置边界条件，这时的BoundaryConditions窗口中有所选的图标是Velocity，现在改为HeatExchangeAllNodes按钮，这样就规定了对象所SelectPatchZ-YZ-X平面，这会选定两个面上的所有节点(图7.11)。接下来单击BoundaryConditions窗口中的GenerateBCC’s07.11Display中的OK按钮。7-12Tolerance0.001，GenerateBCC’s图标，对象间DisplayOKInter-Object窗口中的OK按钮。7.12BoundaryConditionsControlKeywordSaveKeywordFile按钮。如有错误，会有信息“INFO:DEFORMDatabasecanNOTbeGenerated”出现在状态Status文本框中，如无错误，则会显示“INFODEFORMDatabaseGenerated，这意味着数据库已被生成，完成后单击OK按钮，最后单击Control窗口中的Exit按钮DEFORM3DSystemSimulation...Simulation窗口，现在单击StartSimulation按钮，完成后单击OK按钮。Post-ProcessorControlTemperature热键、ShadedContour按钮PlotPlay4点击Control窗口的Exit按钮，退出Post-Processor。第八 单击Yes按钮加载数据库的步数，一个有可供选择的步数列表的SelectDatabase8.1SelectDatabaseStep单击Controls窗口中的SimulationControls...按钮，打开SimulationControls窗现在单击SimulationControls窗口中的StoppingStep按钮。在StoppingandStepControls窗口中设置NumberofSimulationSteps(NSTEP)为20。设置StepIncrementtoSave(STPINC)为2步，另外，注意第一步应为负(表明该步是从前处理中读入)。现在设置PrimaryDie(PDIE)为2，选择控制步SolutionStepControls为行程控制StepsbyStroke，设置StrokeperStep(DSMAX)为0.015英寸。8.2StoppingandStepControlsStoppingandStepControlsAdvancedStepControls按钮并设置StepControlsSimulationControlsOK按钮。单击Objects...按钮，打开Objects窗口，并从对象表中选择对象1。现在单击4StrainRate，极限应变速率LimitingStrainRate和体积损失Volumepenalty的值。这些值在模拟开始的初始部分要用到，单击屏幕底端的Default按钮设置缺省值，通常不要轻易改变缺省值。一旦以上3个数值输完，单击ObjectProperties窗口中的OK按钮。单击Objects窗口中的BoundaryConditions图标打开BoundaryConditions缺省情况已经选中Velocity（图858.3AdvancedStep8.4ObjectProperties0DirectionXVelocity0.DisplaySelectPatch图标，这用来选择对象的不同表面。单击Z-Y面选中该面上的全部节点，接下来单击BoundaryConditionsGenerateBCC’sDirectionY，Velocity文本窗口中的OK按钮。Control窗口(图8-6)，设置运动类型MovementTypeSpeed[即模具运行为速度8.5BoundaryConditions8.6MovementControlControl窗口中Inter-Object按钮，打开Inter-Object窗口（8.7。单击Inter-ObjectInterface图标设置摩擦特性，注意设置时应选对象对，在Inter-ObjectInterface窗口中Object1表中选billet(对象1)，从Object2表中选topdie(对象2)，这样在Display窗口毛坯billet用红色，上模topdie为绿色显示，从而定义了对象对1-2，且对象1为从动，对象2为主动。现在设置Friction(FRCFAC)为Shear，任何接8.7Inter-Object8.8Inter-ObjectInterfaceControlKeywordSaveKeywordFile按钮。如有错误，会有信息“INFO:DEFORMDatabasecanNOTbeGenerated”出现在Status文本框中。如无错误，则会显示“INFODEFORMDatabaseGenerated，这意味着数据库已被生成，完成后单击OK按钮，最后单击Control窗口中的Exit按钮退出DEFORM3DSystemSimulation...Simulation窗口，现在单击StartSimulation按钮，完成后单击OK按钮。Post-ProcessorControlLoad/Stroke8.92AxisAxis8-10)Xaxis框中设置Min值为249.99，Max值为250.15。8.9GraphsLoad/Strokecurve)8.10Axisoptions8.11Display第九 更换模的最后一步加载，改变上模进行模拟，并生成一个新的数据库。以前的两次操作[第7pwdDEFORM3DSystemProblemID为CHNG_DIE，并单击Pre-Processor。在Control窗口中单击SimulationControls...按钮，打开SimulationControl窗口，现在单击SimulationControl窗口中的StoppingStep...按钮，打开相应窗口。在其中设置toSave(STPINC)=2步，PrimaryDie(PDIE)=2，SolutionStepControlsStepsbyStroke，StrokeperStep(DSMAX0.015吋。依次单击OK按钮，直至关闭Simulation9.1SelectDatabaseStepGenerateBCC’SBoundaryConditionsInitialize退出Inter-Object窗口。这里更换上模，选择Control窗口中的Objects...按钮，打开Objects窗口，选定对象2，并单击DeleteObject图标，程序提示是否真想删除该对象，单击Yes按钮确认。接着加亮选中对象1，并单击AddObject图标，创建新的对象——对象2。现在选中对象2，在Name框中输入TOPDIE，所有对象的缺省值均为第一组材料。而当前对象模具不使用该组材料，因而模具的材料应另外选择。单击Material图标选取不同的材料组，在MaterialSelection窗口(图9.2)中选择Group2或AISIH-13后单击OK按钮。9.2MaterialGeometryGeometry窗口（9.3）定义所选对象的几何数LoadIDEASfile图标，之后会出现