DEFORM-3Dv61基本操作指南ppt課件

1、 DEFORM-3D v6.1 基本操作指南 材料科學(xué)與工程系 2019年4月 DEFORM系列軟件是由美國的科學(xué)成形技術(shù)公司Science Forming Technology Corporation開發(fā)的。該系列軟件主要應(yīng)用于金屬塑性加工、熱處理等工藝數(shù)值模擬。目前，DEFORM軟件己經(jīng)成為國際上流行的金屬加工數(shù)值模擬的軟件之一。主要軟件產(chǎn)品有： DEFORM-2D二維） DEFORM-3D二維） DEFORM-HT熱處理） DEFORM-PC微機(jī)版） DEFORM-F2 （2D簡化版本） DEFORM-F3 （3D簡化版本）DEFORM系列軟件簡介 DEFORM通過在計算機(jī)上模擬整個加工

2、過程，可以幫助工程師和設(shè)計人員： 1、設(shè)計工具并模擬工藝流程，減少昂貴的現(xiàn) 場試驗成本； 2、提高模具設(shè)計效率，降低生產(chǎn)和材料成 本； 3、縮短新產(chǎn)品的研究開發(fā)周期。 DEFORM-3D是一套基于工藝模擬系統(tǒng)的有限元系統(tǒng)FEM），專門設(shè)計用于分析各種金屬成形過程中的三維3D流動，提供極有價值的工藝分析數(shù)據(jù)，及有關(guān)成形過程中的材料和溫度的流動。DEFORM-3D可以應(yīng)用于金屬成形的冷加工、熱加工等工 藝。 DEFORM-3D的典型應(yīng)用：拉深、鍛造、擠壓、壓塑、冷 鐓、機(jī)加工、軋制、開坯、鐓鍛等。 （更多相關(guān)應(yīng)用請見deform）DEFORM-3D簡介說明： 1、 DEFORM-3D軟件不支持中文

3、，因此文件夾及其模型文件中不能出現(xiàn)中文，否則無法讀取。 2、 DEFORM-3D不具備三維造型功能，所以該軟件所用模型均在其它三維軟件中建立。 3、 DEFORM-3D軟件操作環(huán)境的坐標(biāo)與Pore、UG軟件中默認(rèn)的坐標(biāo)系相同。所以在創(chuàng)建模型的時候最好把位置關(guān)系安排好，這樣調(diào)進(jìn)來的模型比較容易調(diào)整。 4、使用有限元軟件時，要養(yǎng)成分析每個問題創(chuàng)建新的文件夾的習(xí)慣。因為打開DEFORM-3D軟件，其默認(rèn)安裝目錄下會自動生成一文件夾，所作模擬都會放置在該文件夾下，不便于管理。金屬塑性成形的前處理 DEFORM-3D軟件的模塊結(jié)構(gòu)是由前處理器、模擬處理器、后處理器三大模塊組成。 前處理是有限元分析的主要

4、步驟，它所占用的操作時間占到用戶操作時間的80%，有很多定義都是在前處理階段進(jìn)行的。前處理主要包括(步驟)： 1、幾何模型建立或?qū)?2、網(wǎng)格劃分 3、材料定義 4、物體的接觸和摩擦定義 5、模擬參數(shù)的設(shè)定 6、數(shù)據(jù)庫文件的生成一、幾何模型建立或?qū)?在DEFORM-3D軟件中，不能直接建立三維的幾何 模型，必須通過其他CAD/CAE軟件建模后導(dǎo)入到系統(tǒng)中。目前，DEFORM-3D的幾何模型接口格式有： 1.STL:幾乎所有CAD軟件都有這個接口，它是通過一 系列的三角形擬合曲面而成。 2.UNV:SDRC公司現(xiàn)合并到EDS公司軟件IDEAS的三維 實體造型及有限元網(wǎng)格文件格式，DEFORM接

5、受其 劃分的網(wǎng)格。 3.PDA:MSC公司的軟件Patran的三維實體造型及有限 元網(wǎng)格文件格式。 4.AMG：這種格式DEFORM存儲已經(jīng)導(dǎo)入的幾何實體。.stl格式文件的生成Pore軟件建模完成后以.stl格式保存副本，然后 將“偏差控制中的“弦高和“角度控制兩個參數(shù)設(shè)為“0后便可生成。UG軟件建模完成后可以直接以.stl格式形式文件導(dǎo)出。二、網(wǎng)格劃分 DEFORM軟件是有限元系統(tǒng)FEM），所以必須對所分析的工件進(jìn)行網(wǎng)格劃分。 在DEFORM-3D中，如果用其自身帶的網(wǎng)格剖分程序，只能劃分四面體單元，這主要是為了考慮網(wǎng)格重劃分時的方便和快捷。但是它也接收外部程序所生成的六面體磚塊網(wǎng)格。網(wǎng)格

6、劃分可以控制網(wǎng)格的密度，使網(wǎng)格的數(shù)量進(jìn)一步減少，但不至于在變形劇烈的部位產(chǎn)生嚴(yán)重的網(wǎng)格畸變。三、材料定義 DEFORM自帶材料模型包含有彈性、彈塑性、剛塑性、熱彈塑性、熱剛粘塑性、粉末材料、剛性材料及自定義材料等類型，并提供了豐富的開方式材料數(shù)據(jù)庫，包括美國、日本、德國的各種鋼、鋁合金、鈦合金、高溫合金等250種材料的相關(guān)數(shù)據(jù)。在使用時，我們可以直接從材料庫提取所需要的材料。 用戶也可根據(jù)自己的需要定制材料庫。在DEFORM-3D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的相關(guān)數(shù)據(jù)以及硬化、擴(kuò)散等數(shù)據(jù)。四、物體的空間位

7、置調(diào)整 這里有兩層含義，一是可以移動、旋轉(zhuǎn)物體，改變他們的最初位置，因為在DEFORM-3D的前處理中不能造型，所以這一項功能特別重要，可以將輸入到DEFORM中的毛坯、模具幾何模型進(jìn)行調(diào)整。二是為了更快地將模具和坯料接觸，將他們干涉，有一個初步的接觸量，這樣計算上可以節(jié)省時間。另外，還可以定義摩擦接觸的關(guān)系、摩擦系數(shù)、摩擦方式等。五、模擬參數(shù)的定義 這里定義的參數(shù)，主要是為了進(jìn)行有效的數(shù)值模仿。因為成形分析是一個連續(xù)的過程，分許多時間步來計算，所以需要用戶定義一些基本的參數(shù)：1、總步數(shù)：決定了模擬的總時間和行程。2、步長：有兩種選擇，可以用時間或每步的行程。3、主模具：選擇主運(yùn)動模具。4、存

8、儲步長：決定每多少步存一次，不要太小， 否則文件太大。實例操作一鍛壓模擬1.雙擊桌面DEFORM-3D圖標(biāo)，進(jìn)入DEFORM-3D的主窗口。2.File New Problem或在主窗口點(diǎn)擊如圖所示按鈕 。3.在接著彈出的窗口中默認(rèn)進(jìn)入普通前處理Deform 3D-preprocessor）。4.接下來在彈出的窗口中用第四個選 項“Other Place”，選擇工作目錄 然后點(diǎn)擊“Next”。5.在下一個窗口中輸入題目的名稱(Problem name)BLOCK點(diǎn)擊Finish。 前處理操作窗口由圖形顯示窗口、物體參數(shù)輸入窗口、物體顯示及選擇窗口以及各種快捷按鈕組成。圖形顯示窗口物體參數(shù)輸入窗

9、口物體顯示窗口物體選擇窗口 一、設(shè)置模擬控制方式及模擬名稱1.點(diǎn)擊按鈕 進(jìn)入模擬控制參數(shù)設(shè)置窗口。2.在Simulation Title一欄中把標(biāo)題改為BLOCK。3.設(shè)置Units為English，勾選Deformation選項。4.點(diǎn)擊OK按鈕，返回到前處理操作窗口。在模擬控制窗口中的在模擬控制窗口中的mainmain選項下可以設(shè)置：選項下可以設(shè)置： 1 1、單位制、單位制 1 1）、）、SISI：國際單位制：國際單位制 2 2）、）、EnglishEnglish：英制：英制 注：注：deformdeform軟件允許用戶調(diào)入模型后再設(shè)置單位。軟件允許用戶調(diào)入模型后再設(shè)置單位。2、設(shè)置模擬方

10、式、設(shè)置模擬方式主要有主要有1）、拉格朗日增量模擬方式；）、拉格朗日增量模擬方式； 2）、穩(wěn)態(tài)機(jī)加工模擬方式；）、穩(wěn)態(tài)機(jī)加工模擬方式； 3）、穩(wěn)態(tài)擠壓加工模擬方式；）、穩(wěn)態(tài)擠壓加工模擬方式；注：一般模擬問題應(yīng)該選擇增量模擬方式，如果用戶模注：一般模擬問題應(yīng)該選擇增量模擬方式，如果用戶模擬的是車削或拉伸過程，并且使用歐拉求解方法，擬的是車削或拉伸過程，并且使用歐拉求解方法，則選用穩(wěn)態(tài)模擬方式。則選用穩(wěn)態(tài)模擬方式。注：求解方式的設(shè)定在注：求解方式的設(shè)定在 菜單下設(shè)置。典型的菜單下設(shè)置。典型的模擬一般在默認(rèn)的情況下便可計算的很好。模擬一般在默認(rèn)的情況下便可計算的很好。 3、設(shè)置模擬類型、設(shè)置模擬類型

11、 1）、）、deformation：變形模擬：變形模擬2）、）、heat transfer：傳熱模擬：傳熱模擬3）、）、transfmation：相變模擬：相變模擬4）、）、diffusion：擴(kuò)散模擬：擴(kuò)散模擬5）、）、grain：晶粒度模擬：晶粒度模擬6）、）、heating：熱處理模擬：熱處理模擬 二、導(dǎo)入毛坯幾何文件1.在前處理的物體操作窗口中點(diǎn)擊按鈕 (Geometry) ，然后再選擇 (Import Geometry)，選擇在CAD中或其他CAE軟件中的造型文件。（本例中選擇安裝目錄下DEFORM3DV6.1Labs的Block_Billet.STL。）2.在DEFORM3D v6

12、.1的版 本中，默認(rèn)第一個物體是 工件毛坯），所以物體 屬性默認(rèn)為Rigid-plastic。三、劃分網(wǎng)格 對于那些非剛性材料和考慮傳熱影響的剛體(Rigid)資料，需要劃分有限元網(wǎng)格： 1.點(diǎn)擊按鈕進(jìn)入網(wǎng)格劃分窗口； 2.可以在網(wǎng)格數(shù)量輸入框中輸入單元數(shù)或用滑動條來設(shè)定。在本例中，默認(rèn)為8000(在DEFORM3D中只能劃分四面體網(wǎng)格，如果你想用六面體網(wǎng)格可以點(diǎn)擊按鈕Import，輸入IDEAS或PATRAN的網(wǎng)格） 3.點(diǎn)擊下面的按鈕Preview可以預(yù)覽，如果滿意，可以點(diǎn)擊按鈕Generate Mesh來生成網(wǎng)格。注：1preview只劃分元件表面; 2generate mesh即劃分表

13、 面單元又劃分體單元。（具體網(wǎng)格劃分總類見后面） 四、導(dǎo)入模具文件1. 導(dǎo)入上下模具的幾何文件。在前處理控制窗口中點(diǎn)擊增加物體按鈕 Inter Objects進(jìn)入物體窗口?？梢钥吹皆贠bjects列表中增加了 一個名為Top Die的物體。2.在當(dāng)前選擇默認(rèn)Top Die 物體的情況下，直接 選擇 然后選 3.本例中選擇安裝目錄下 DEFORM3DV6.1 Labs的 Block_Top Die .STL4.重復(fù)步驟1-3，導(dǎo)入下模的幾何文件，系統(tǒng)會自動命名該物體為Bottom Die，相應(yīng)的STL文件 DEFORM3D/v6.1/LabS/Block_BottomDie.STL。 最后我們可

14、以在顯示窗口中看到上下模以及上面導(dǎo)入的金屬體。 五、設(shè)置上模的運(yùn)動參數(shù) 1.首先在物體列表中選中Top Die在前處理的控制窗口中點(diǎn)擊按 鈕Movement ，進(jìn)入物體運(yùn)動參數(shù)設(shè)置窗口。 2.在運(yùn)動控制窗口中，設(shè)置參數(shù)Direction 為-Z，Speed為1。 六、設(shè)置物體溫度 由于某些材料屬性與溫度相關(guān)，所以即使在整個模擬過程中溫度并不變化，仍需要給物體設(shè)置一適當(dāng)?shù)臏囟戎?，否則可能得不到正確的模擬結(jié)果。在DEFORM3D v6.1的版本中，默認(rèn)工件溫度為68F。(修改溫度的方式為在物體窗口中選中物體Workpiece，點(diǎn)擊General按鈕，然后點(diǎn)擊按鈕 在彈出的輸入物體溫度窗口中，輸入所

15、需溫度。) 七、設(shè)置材料 對于那些非剛性材料和考慮傳熱影響的剛體(Rigid)資料，必須按需要設(shè)置材料的屬性。1.在物體列表窗口中選擇Workpiec2.在前處理控制窗口中，點(diǎn)擊 中的 按鈕導(dǎo)出材料 庫。3.在材料選擇窗口中，選擇Steel 選項中的AISI 1045 Cold4.點(diǎn)擊按鈕 便可將 材料導(dǎo)入。 八、改變物體的空間位置 在DEFORM中，雖然不可以直接進(jìn)行幾何造型，但是可以通過旋轉(zhuǎn)(Rotation)平移(Offset)等方法來改變物體的空間位置。點(diǎn)擊按鈕 ,便可以進(jìn)入到Object Positioning窗口中，進(jìn)行操作。 定位方式：1、offset：平移。2、interfer

16、ence：接觸。3、rotational：旋轉(zhuǎn)。4、drop：下落。5、drag：拖拉。 在定位過程中，主要用到的是以接觸方式進(jìn)行定位，其主要的步驟為：選擇定位物體選擇參考物體選擇前進(jìn)方向定義接觸值applyok。（“前進(jìn)方向指的是參考對象在需要移動的物體的那個方向，即移動物體趨近參考對象的方向） 九、定義物間關(guān)系 1.在前處理控制窗口的右上角點(diǎn)擊 按鈕，會出現(xiàn)一個提示，選擇Yes彈出Inter Object窗口。2.定義物間從屬關(guān)系：在v6.1中，系統(tǒng)會自動將物體1和后面的物體定 為從屬關(guān)系Slave-Master），即軟的物體為Slave，硬的物體設(shè)為 Master。1.點(diǎn)擊按鈕 ，進(jìn)入新

17、的窗口2.選擇剪切摩擦方式Shear，輸入常摩擦系數(shù)constant，如果你對具體的摩擦系數(shù)沒有概念，可以選擇工藝種類，例如，本例中的冷Cold Forming用的是Steel Die，摩擦系數(shù)系統(tǒng)會設(shè)為0.12，點(diǎn)擊Close按鈕，關(guān)閉窗口。3.回到Inter Object 窗口后選擇第二 組。4.重復(fù)1-2的操作， 將Bottom Die 和Workpiece的 摩擦系數(shù)也設(shè) 為0.12也可以 在第2步后，點(diǎn) 擊按鈕 ） 切記在上述操作后，被定義的物體組之間并沒有接觸關(guān)系，只是定義了它們之間一旦接觸后的摩擦系數(shù)，真正定義接觸必須點(diǎn)擊按鈕 ，在這個操作后，互相接觸的物體，Mater會自動與S

18、lave發(fā)生干涉，互相嵌入。 這是為了更快地進(jìn)入接觸狀態(tài)，節(jié)省計算時間，互相嵌入的深度，是由窗口中的Tolerace接觸容差來定義的.在本例中，不必改動接觸容差值，直接點(diǎn)擊按鈕Generate All生成接觸關(guān)系。視圖觀察操作 利用工具欄窗口中的快捷按鈕可以方便地進(jìn)行各種視圖觀察操作，下面僅舉幾個例子，用戶可以將鼠標(biāo)放置在每個按鈕、上，自動會出現(xiàn)提示。1.動態(tài)縮放2.窗口縮放3.挪動 4.自由旋轉(zhuǎn) 沿X軸旋轉(zhuǎn) 沿Y軸旋轉(zhuǎn) 沿Z軸旋轉(zhuǎn)5.視角選擇 等軸視圖 XY平面視圖 XZ平面視圖 YZ平面視圖點(diǎn)和面的選取1.點(diǎn)或面的選取工具 點(diǎn)擊工具欄上的按鈕 ，在顯示窗口可以選擇物體的任意一節(jié)點(diǎn)或面2.標(biāo)

19、尺工具 點(diǎn)擊工具欄上的按鈕 ，點(diǎn)擊物體上的任意一個節(jié)點(diǎn)，再選擇另一個節(jié)點(diǎn)。連接這兩點(diǎn)的一條線段和該線段的長度值就會顯示在在顯示窗口中，直到用戶點(diǎn)擊Refresh 按鈕刷新。 十、設(shè)置模擬參數(shù)1.在前處理控制窗口的右上角選擇按鈕 進(jìn)入Simulation Control窗口。2.選擇左側(cè)第二個選項Step進(jìn)行模擬步數(shù)和步長的設(shè)定。3.設(shè)置Number of Simulation Steps：20。這個參數(shù)的意思是除非模擬意外終止，否則程序?qū)⑦\(yùn)行至20步即若模擬未被終止，整個過程將分成20步完成。 設(shè)置Step Increment to Save：2。這里的意思是每模擬2步，會將中間階段結(jié)果寫入數(shù)

20、據(jù)庫，這是避免每步都保存，造成數(shù)據(jù)文件過大。4.設(shè)置primary die。 設(shè)置主模具。5.前面設(shè)置了20步，但每一步的含義還沒有明確，在下面設(shè)置With Constant DieDisplacement為0.13。這個數(shù)值是根據(jù)變形體最小單元長度的1/3來估算的。一般模擬都用這個比例，比較容易收斂而且又不會浪費(fèi)時間。這樣上模將向下(-Z)運(yùn)動2.6in步長乘以總步數(shù)）。6.OK關(guān)閉該窗口注：1、計算步長方式的選擇： 1）、由時間決定； 2）、由模具行程決定。 對于通常的變形問題， 采用行程方式較好。2、模擬步長的確定1）、對于幾何形狀簡單，邊角無流變或其他嚴(yán)重的變形問題，步長可選擇模型中較

21、小單元的1/3為參考標(biāo)準(zhǔn)。2）、對于復(fù)雜幾何形狀諸如飛邊或平面模外擠，步長取1/10，步長太大可能引起網(wǎng)絡(luò)的迅速銳變，而太小會引起 不必要的計算時間。 十一、生成數(shù)據(jù)庫文件說明：有限元分析引擎把模擬計算的結(jié)果寫在數(shù)據(jù)庫文件中，該文件需在前處理環(huán)節(jié)產(chǎn)生，此時一些模擬信息(如材料屬性、運(yùn)動控制參數(shù)等)會被寫入該文件，因而在前處理數(shù)據(jù)都輸入好時必須生成數(shù)據(jù)庫文件。1.在前處理控制窗口點(diǎn)擊Database按鈕 ；2.在彈出的Database Generation窗口中點(diǎn)擊 按鈕，看是否在上述過程中是否有遺漏或錯誤之處，檢查沒有錯誤時再點(diǎn)擊按鈕 生成數(shù)據(jù)庫文件。注：如果其間沒有發(fā)生錯誤，系統(tǒng)會彈出Dat

22、abase Generated消息窗口，點(diǎn)擊OK按鈕關(guān)閉此窗口。 在Database Generation窗口的DataChecking一欄中綠色表示正常，紅色表示嚴(yán)重錯誤必須糾正，黃色代表可能導(dǎo)致錯誤的警告信息。3.點(diǎn)擊Database Generation中的OK按鈕返回到前處理控制窗口。1.進(jìn)行完上述的前處理后，點(diǎn)擊按鈕 ,保存已有 數(shù)據(jù)到一個Keyword文件中。2.單擊DEFORM-3D系統(tǒng)窗口中的FileeQuit按鈕 ，當(dāng)被問及是否真的想退出時，請選擇Yes。開始模擬 在DEFORM 3D的主窗口中，點(diǎn)擊按鈕 選擇剛才生成的數(shù)據(jù)庫文件，然后再選擇Simulatar中的Run開始模

23、擬，在模擬過程中始終有一個Running提示。如果你想知道模擬的進(jìn)程可以選擇Simulation中ProcessMonitor按鈕查看模擬進(jìn)度，如果此時模擬已經(jīng)結(jié)束，會彈出“There are no DEFORM-3Djobs which are running now.”這樣的消息框。點(diǎn)擊OK按鈕分別關(guān)閉上述窗口。點(diǎn)擊按鈕 可以查看工藝模擬過程。 后處理 在DEFORM-3D系統(tǒng)窗口點(diǎn)擊Post Processor中的DEFORM-3D Post按鈕，進(jìn)入后處理窗口，可以看到后處理包括下面幾部分：1.圖形顯示窗口。2.步數(shù)選擇和動畫播 放。3.圖形顯示選擇窗口。4.圖形顯示控制窗口。5.要顯

24、示的變量選擇 等。 選擇動畫播放按鈕，可以觀察模具 運(yùn)動和工件的成形 過程。查看狀態(tài)變量 在后處理控制窗口點(diǎn)擊State Variables的下拉菜單，可以選擇常用的變量進(jìn)行顯示。 如果你選擇一些不常用的變量，可以選擇More或者直接點(diǎn)擊按鈕 變量顯示時有時會需要在網(wǎng)格顯示、陰影顯示或兩者俱有的情況下進(jìn)行顯示，可以試著切換顯示模式 。（比如看模具上溫度分布變化時，模具一定要在劃分網(wǎng)格狀態(tài)下才可以顯示。若沒有顯示可以通過單擊網(wǎng)格切換開關(guān)和幾何態(tài)開關(guān)來顯示） 查看載荷-行程曲線 塑性成形工藝的有限元模擬一個重要的作用就是可以計算載荷隨著行程的變化趨勢和數(shù)值，DEFORM在這方面也不例外，你可以在后

25、處理中點(diǎn)擊按鈕 在出現(xiàn)的Lode-stroke窗口中，只選擇Top Die和Z向，你就會發(fā)現(xiàn)一個新的窗口，顯示載荷行程曲線。 劃分網(wǎng)格技術(shù)簡介 在Objects窗口中，選中工件Workpiece，點(diǎn)擊Mesh按鈕，在DEFORM 3D前處理的網(wǎng)格劃分功能中有三個標(biāo)簽：1.Tool:最簡單的默認(rèn)劃分方式，只需設(shè)置單元數(shù)；2.Detailed Settings:詳細(xì)的網(wǎng)格參數(shù)及劃分方式定義；3.Remesh Criteria:網(wǎng)格劃分設(shè)置，一般都設(shè)默認(rèn)值。 其中的Detailed Settings比較常用，它包括兩個大的選項即系統(tǒng)網(wǎng)格System Setup和用戶設(shè)置User Setup）。Sys

26、tem Setup設(shè)置有四個標(biāo)簽，即1)General:設(shè)置絕對尺寸Absolute或相對尺寸Relative），前者設(shè)置網(wǎng)格的絕對大小Max/Min Element Size以及最大最小單元的尺寸比值限制(Size Ratio)，而后者設(shè)置的是單元的數(shù)量Number of Elements以及最大最小單元的尺寸比值限制(Size Ratio)。2)Weight Factors(權(quán)重因子)：在一些高梯度地區(qū)，即應(yīng)變、應(yīng)變速率、溫度、幾何尺寸等變化比較劇烈的地區(qū)，網(wǎng)格需要細(xì)化，這里可以設(shè)置細(xì)化的比例因子。 還有一個重要的設(shè)置就是網(wǎng)格密度窗口(Mesh Density Windows)因子，這個選

27、項與后面介紹的網(wǎng)格密度設(shè)置有關(guān)，為了在一些地方設(shè)置更為細(xì)密的網(wǎng)格，光靠上面滑桿設(shè)置的幾個因子還不行，如果幾何體比較復(fù)雜，就需要用戶設(shè)置來調(diào)節(jié)網(wǎng)格密度的分配。 將Mesh Density Windows后的滑桿設(shè)為非0數(shù)字一般最好設(shè)為1）,就可以啟動下面的標(biāo)簽Mesh Window了,在下面的標(biāo)簽所控制的窗口中，數(shù)字都是要乘以這個非0的因子。3Mesh Windows:可以用矩形框和圓柱體框設(shè)置一些局部區(qū)域，這些區(qū)域的網(wǎng)格大小可以與前面整體設(shè)置的不一樣一般情況下要細(xì)化）。如果前面選擇了Ralative，這里設(shè)置的系數(shù)就是指該處網(wǎng)格與整體網(wǎng)格尺寸的比值。如果前面選擇網(wǎng)格大小是Absolute，這里

28、可以設(shè)置局部網(wǎng)格的絕對大小。為了更好的適應(yīng)變形的需要，這個密度窗口還可以隨著變形體運(yùn)動或獨(dú)立于變形體單獨(dú)運(yùn)動。注：相對網(wǎng)格設(shè)置方式，無論物體的形狀多么復(fù)雜，單元的數(shù)量必須恒定；絕對網(wǎng)格劃分設(shè)置方式，系統(tǒng)決定網(wǎng)格劃分的總數(shù)，隨著物體形狀的復(fù)雜，單元的數(shù)量也隨之增加。局部劃分網(wǎng)格實例 首先選擇Workpiece,然后點(diǎn)擊按鈕Mesh，進(jìn)入Detailed Settings，在System Setup下選擇Relative，并設(shè)單元的數(shù)量為10000. 接著點(diǎn)擊標(biāo)簽Weight Factors，將Mesh Density Windows后的滑桿設(shè)為1其他權(quán)重因子不變。 接著點(diǎn)擊標(biāo)簽Mesh Wind

29、ow，在Windows區(qū)域內(nèi)，點(diǎn)擊按鈕Add,在屏幕的圖形顯示窗口左下方彈出一個小窗口，可以定義局部區(qū)域。在定義、調(diào)整Mesh Window時,必須注意是獲取點(diǎn)的狀態(tài)，不能是縮放觀察等狀態(tài)，可以先點(diǎn)擊按鈕 。 定義一個Mesh Window如圖所示： 設(shè)置Size Ratio to Elem Outside Window：0.1 Mesh Window的移動速度設(shè)為跟隨Workpiece 點(diǎn)擊按鈕Surface Mesh，點(diǎn)擊Solid Mseh完成網(wǎng)格劃分。 有時你有時可能會發(fā)現(xiàn)網(wǎng)格窗口并沒有發(fā)揮作用，這有幾個原因，一個是Weight Factor中的因子設(shè)置為；另一個是總體網(wǎng)格的數(shù)量太少；

30、第三還可能是Mesh Win中定義的網(wǎng)格密度比例太大。實例操作二方環(huán)鐓粗模擬 在模擬過程中，對于旋轉(zhuǎn)對稱物體，只要可能，我們應(yīng)盡量利用問題的對稱性，這樣既可以節(jié)省計算的時間，也可以提高解題的精度。 在本例中，我們將進(jìn)行正方環(huán)的鍛壓模擬。對于對稱問題，在建模的時候應(yīng)該充分利用對稱性的特點(diǎn)，截取能充分表達(dá)模型特點(diǎn)的最小部分，在本例中，只需要截取1/16模型即可。 在練習(xí)中，我們還將學(xué)習(xí)物體間正確層疊關(guān)系設(shè)置的概念。 在軸對稱問題中，是不會有物質(zhì)穿在軸對稱問題中，是不會有物質(zhì)穿過軸對稱面流動的。這樣在建模的時候過軸對稱面流動的。這樣在建模的時候就可以沿軸對稱面切開物體并規(guī)定在這就可以沿軸對稱面切開物

31、體并規(guī)定在這些面上的節(jié)點(diǎn)只能沿面內(nèi)移動。些面上的節(jié)點(diǎn)只能沿面內(nèi)移動。 一、導(dǎo)入毛坯和模具幾何模型并劃分網(wǎng)格 在有較大空間的硬盤區(qū)域里創(chuàng)建一新的工作目錄SQRING ，啟動deform系統(tǒng)，將工作目錄轉(zhuǎn)到這，進(jìn)入項目對話框，設(shè)定項目名稱為SQRING，進(jìn)入前處理PreProcessor。1.通過Geometry Import導(dǎo)入Workpiece(文件在deform3d/v6.1/labs/SquareRing_Billet.STL)；2.通過Mesh，將單元數(shù)改為5000，為Workpiece劃分網(wǎng)格；3.增加一個物體,并通過Geometry Import引入Top Die(文件在deform

32、 3d/v6.1/labs/SquareRing_Topdie.STL)；注：導(dǎo)入過程中應(yīng)使用 和 按鈕檢查對象幾何特征的正確性。 二、定義毛坯材料和模具運(yùn)動 選定Workpiece，點(diǎn)擊Material按鈕,從材料庫中選擇Steele AISI 1045 Cold材料； 選定Top Die，點(diǎn)擊Movement按鈕，設(shè)定速度大小為1，方向為-Z。注：設(shè)定的速度大小和實際中的設(shè)備所設(shè)參數(shù)大小一致。三、定義毛坯對稱模型的邊界條件1.為了看清楚，可以將物體顯示改為單獨(dú)顯示模擬點(diǎn)擊一個小綠球按鈕 ）。2.選擇Workpiece，然后選擇按鈕 。3.在Symmetry菜單下，選擇垂直面，點(diǎn)擊按鈕 。4

33、.選擇45對稱面，點(diǎn)擊按鈕 。5.選擇底面對稱面，點(diǎn)擊按鈕 。 完成上述步驟后，菜單欄會顯示如圖所示信息，檢查信息欄項目，看對稱面設(shè)定是否有錯誤，用鼠標(biāo)點(diǎn)擊的法矢量會高亮顯示，對應(yīng)此法矢量面上的節(jié)點(diǎn)高亮顯示。四、定義毛坯與模具的摩擦關(guān)系 1、點(diǎn)擊按鈕Inter Object. ，進(jìn)入物體之間關(guān)系的定義窗口； 2、 點(diǎn)擊按鈕Edit ，定義摩擦系數(shù)的Cold Forming，摩擦系數(shù)為0.12； 3、（多個對象時，可以點(diǎn)擊Apply to other Relations按鈕 ） 4、點(diǎn)擊按鈕 確定合適的接觸容差； 5、點(diǎn)擊按鈕 生成接觸關(guān)系； 五、設(shè)置模擬控制參數(shù)，生成數(shù)據(jù)文件，運(yùn)行 點(diǎn)擊按鈕

34、進(jìn)入前處理的模擬控制參數(shù)設(shè)置窗口。將Simulation Title改為Square ring。 點(diǎn)擊按鈕Step，進(jìn)行下列參數(shù)的設(shè)置： 點(diǎn)擊按鈕 生成數(shù)據(jù)文件，保存KEY文件，退出前處理在DEFORM3D主窗口，開始運(yùn)行Run。 六、后處理 在本例建模的時候我們只使用了模型的1/16，在后處理時我們可以利用鏡像工具恢復(fù)到整個模型大小。 在后處理控制窗口中點(diǎn)擊其中的Mirror Objects按鈕 ，在彈出來的Mirror窗口中，確認(rèn)一下現(xiàn)在進(jìn)行的操作是Add Mirror Objects，接下來在顯示窗口中點(diǎn)擊對稱面上的任意一點(diǎn)，系統(tǒng)就會映射該面附屬體到對稱面的另一側(cè)。在DEFORM中的這項

35、鏡像操作可以選取任意平面作為映射面，而不僅僅是對稱面，因而如果在選錯了對稱面，請在Mirror窗口中點(diǎn)擊Delete MirrorObjects按鈕 ，刪除錯誤的映射體。 經(jīng)過一系列鏡像操作后得到的模型如下圖所示。接下來的后處理操作可參照前面的練習(xí)進(jìn)行。最后點(diǎn)擊按鈕 退出后處理。實例操作三道釘成形模擬 道釘成形屬于熱模鍛成形，在加工過程中存在熱傳導(dǎo)現(xiàn)象。我們可以用deform軟件來模擬器熱傳導(dǎo)過程。 一、創(chuàng)建新項目 在有較大空間的硬盤區(qū)域里創(chuàng)建一新的工作目錄Spike forging ，啟動deform系統(tǒng)，將工作目錄轉(zhuǎn)到這，進(jìn)入項目對話框，設(shè)定項目名稱為spike，進(jìn)入前處理PreProce

36、ssor。 單擊模擬控制按鈕，打開窗口，設(shè)定單位制為units為英制English，選中熱傳導(dǎo)heat transfer按鈕，取消deformation。1、點(diǎn)擊按鈕Geometry，然后選擇Import按鈕，在彈出的讀取文件窗口中找到Spike_Billet.STL(deform3d/v6.1/LABS)并加載此文件。2、在Objects窗口中點(diǎn)擊Insert Objects按鈕，在物體的列表中增加了一個名為Top Die的物體，并點(diǎn)擊按鈕Geometrye Import.導(dǎo)入Spike_TopDie1.STL。3、同2，增加一個名為Bottom Die的剛性物體，導(dǎo)入Spike_Botto

37、mDie.STL二、工件劃分網(wǎng)格 首先選擇Workpiece,然后點(diǎn)擊按鈕Mesh，進(jìn)入Detailed Settings，在System Setup下選擇Relative，并設(shè)單元的數(shù)量為10000，然后生成網(wǎng)格。三、定義熱邊界條件 這是一個對稱體的一部分，所以在分析中，要通過邊界條件的定義體現(xiàn)出來。 因為我們要分析熱問題，所以制定一熱邊界條件即可。這一步操作必須是對已經(jīng)劃分網(wǎng)格的物體才能操作。 選擇Workpiece，點(diǎn)擊按鈕 ，系統(tǒng)默認(rèn)進(jìn)入Thermal菜單下Heat Exchange with Environment選項。并彈出如圖所示的選項框。 點(diǎn)擊按鈕 可以設(shè)置環(huán)境的溫度。 三、定

38、義熱邊界條件 屏幕的左下角中出現(xiàn)的小窗口是為了選擇邊界面。在默認(rèn)的情況，點(diǎn)擊毛坯的上下和圓柱外面，然 后點(diǎn)擊邊界參數(shù)定義窗口下面的按鈕 。 在選擇上述三個面的過程中，你可能不能在一個視角內(nèi)將三個面都能找到，必須通過旋轉(zhuǎn)工件。 在選中Workpiece的前提下，點(diǎn)擊按鈕設(shè)定毛坯的初始溫度為2000F四、定義毛坯的材料1、在物體列表窗口中選擇Workpiece2、點(diǎn)擊菜單 下的按鈕 。3、在deform材料庫中，選擇材料Steel AISI 1025(1800-4.點(diǎn)擊按鈕 。五、劃分模具的網(wǎng)格 由于上下模要與工件接觸，會發(fā)生熱傳遞現(xiàn)象，所以我們也要對模具進(jìn)行劃分網(wǎng)格。1、選中上模Top Die，

39、然后再選擇按鈕 。2、在默認(rèn)的情況下，點(diǎn)擊按鈕 。3、選中上模Top Die，然后再選擇按鈕 。4、在默認(rèn)的情況下，點(diǎn)擊按鈕 。六、定義模具的材料1.在物體列表窗口中選擇Top Die。2.點(diǎn)擊菜單 下的按鈕 。3、在deform材料庫中，選擇材料Die Material Carbide(24%Cabalt)。4.點(diǎn)擊按鈕選擇Bottom Die，重復(fù)1-4操作。5、點(diǎn)擊按鈕 。七、定義模具的熱邊界條件 選擇Top Die，點(diǎn)擊按鈕 ，系統(tǒng)默認(rèn)進(jìn)入Thermal菜單下Heat Exchange with Environment選項。并彈出小窗口。在默認(rèn)的情況，點(diǎn)擊毛坯的上下和圓柱外面，然后點(diǎn)擊邊界參數(shù)定義窗口下面的按鈕 。 選擇Bottom Die，作如上所述的相同操作，選擇Bottom Die的上下和圓柱面。八、定義毛坯和模具接觸關(guān)系1.在前處理控制窗口的右上角點(diǎn)擊Inter Ob