DEFORM2D軟件的操作與實(shí)例演練

第頁(yè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告書(shū)學(xué)生學(xué)號(hào)實(shí)驗(yàn)課成績(jī)實(shí)驗(yàn)課程名稱(chēng)材料成型CAE綜合實(shí)驗(yàn)開(kāi)課學(xué)院指導(dǎo)教師姓名學(xué)生姓名學(xué)生專(zhuān)業(yè)班級(jí)--學(xué)年第學(xué)期

實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理基本規(guī)范實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、分析解決問(wèn)題能力的重要環(huán)節(jié)；實(shí)驗(yàn)報(bào)告是反映實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平及質(zhì)量的重要依據(jù)。為加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)過(guò)程管理，改革實(shí)驗(yàn)成績(jī)考核方法，改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，提高學(xué)生質(zhì)量，特制定實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理基本規(guī)范。本規(guī)范適用于理工科類(lèi)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)課程，文、經(jīng)、管、計(jì)算機(jī)類(lèi)實(shí)驗(yàn)課程可根據(jù)具體情況參照?qǐng)?zhí)行或暫不執(zhí)行。每門(mén)實(shí)驗(yàn)課程一般會(huì)包括許多實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，除非常簡(jiǎn)單的驗(yàn)證演示性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目可以不寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告外，其他實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目均應(yīng)按本格式完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)由實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)過(guò)程、結(jié)果分析三大部分組成。每部分均在實(shí)驗(yàn)成績(jī)中占一定比例。各部分成績(jī)的觀(guān)測(cè)點(diǎn)、考核目標(biāo)、所占比例可參考附表執(zhí)行。各專(zhuān)業(yè)也可以根據(jù)具體情況，調(diào)整考核內(nèi)容和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。學(xué)生必須在完成實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)內(nèi)容的前提下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。教師要在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中抽查學(xué)生預(yù)習(xí)情況，在學(xué)生離開(kāi)實(shí)驗(yàn)室前，檢查學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作和記錄情況，并在實(shí)驗(yàn)報(bào)告第二部分教師簽字欄簽名，以確保實(shí)驗(yàn)記錄的真實(shí)性。教師應(yīng)及時(shí)評(píng)閱學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告并給出各實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目成績(jī)，完整保存實(shí)驗(yàn)報(bào)告。在完成所有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目后，教師應(yīng)按學(xué)生姓名將批改好的各實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)報(bào)告裝訂成冊(cè)，構(gòu)成該實(shí)驗(yàn)課程總報(bào)告，按班級(jí)交課程承擔(dān)單位（實(shí)驗(yàn)中心或?qū)嶒?yàn)室）保管存檔。實(shí)驗(yàn)課程成績(jī)按其類(lèi)型采取百分制或優(yōu)、良、中、及格和不及格五級(jí)評(píng)定。附表：實(shí)驗(yàn)考核參考內(nèi)容及標(biāo)準(zhǔn)觀(guān)測(cè)點(diǎn)考核目標(biāo)成績(jī)組成實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)預(yù)習(xí)報(bào)告提問(wèn)對(duì)于設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)，著重考查設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性、可行性和創(chuàng)新性對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮突驹淼恼J(rèn)識(shí)程度，對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)能力20%實(shí)驗(yàn)過(guò)程是否按時(shí)參加實(shí)驗(yàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的熟悉程度對(duì)基本操作的規(guī)范程度對(duì)突發(fā)事件的應(yīng)急處理能力實(shí)驗(yàn)原始記錄的完整程度同學(xué)之間的團(tuán)結(jié)協(xié)作精神著重考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)態(tài)度、基本操作技能；嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、團(tuán)結(jié)協(xié)作精神30%結(jié)果分析所分析結(jié)果是否用原始記錄數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果是否正確實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析是否合理對(duì)于綜合實(shí)驗(yàn)，各項(xiàng)內(nèi)容之間是否有分析、比較及判斷等考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和現(xiàn)象分析的能力；對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力；事實(shí)求實(shí)的精神50%實(shí)驗(yàn)課程名稱(chēng)：材料成型CAE綜合實(shí)驗(yàn)DEFORM-2D軟件的操作及實(shí)例演練成績(jī)實(shí)驗(yàn)者專(zhuān)業(yè)班級(jí)組別同組者實(shí)驗(yàn)日期第一部分：實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告（包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、意義，實(shí)驗(yàn)基本原理及方法，主要儀器設(shè)備及耗材，實(shí)驗(yàn)方案及技術(shù)路線(xiàn)等）實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私庹J(rèn)識(shí)DEFORM軟件的窗口界面。了解DEFORM界面中功能鍵的作用。掌握利用DEFORM有限元建模的基本步驟。利用DEFOR模擬鑄造成型過(guò)程（包括Pre、Simulator、PostProcesser）。實(shí)驗(yàn)原理DEFORM是一套基于有限元的工藝仿真系統(tǒng)，用于分析金屬成形及其相關(guān)工業(yè)的各種成形工藝和熱處理工藝。通過(guò)在計(jì)算機(jī)上模擬整個(gè)加工過(guò)程，幫助工程師和設(shè)計(jì)人員：設(shè)計(jì)工具和產(chǎn)品工藝流程，減少昂貴的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)成本。提高工模具設(shè)計(jì)效率，降低生產(chǎn)和材料成本?？s短新產(chǎn)品的研究開(kāi)發(fā)周期。DEFORM-2D（二維）適用于各種常見(jiàn)的UNIX工作站平臺(tái)（HP，SGI，SUN，DEC，IBM）和Windows-NT微機(jī)平臺(tái)?？梢苑治銎矫鎽?yīng)變和軸對(duì)稱(chēng)等二維模型。它包含了最新的有限元分析技術(shù)，既適用于生產(chǎn)設(shè)計(jì)，又方便科學(xué)研究。實(shí)驗(yàn)步驟1．DEFORM前處理過(guò)程（PreProcesser）進(jìn)入DEFORM前處理窗口。了解DEFORM前處理中的常用圖標(biāo)設(shè)置模擬控制增加新對(duì)象網(wǎng)格生成材料的選擇確立邊界條件溫度設(shè)定凸模運(yùn)動(dòng)參數(shù)的設(shè)置10）模擬控制設(shè)定11）設(shè)定對(duì)象間的位置關(guān)系12）對(duì)象間關(guān)系“Inter-Object”的設(shè)定13）生成數(shù)據(jù)庫(kù)14）退出前處理窗口2．DEFORM求解（SimulatorProcesser）3．DEFORM后處理（PostProcesser）1)了解DEFORM后處理中的常用圖標(biāo)。2）步的選擇3）真實(shí)應(yīng)變4）金屬流線(xiàn)5）載荷——行程曲線(xiàn)四、實(shí)驗(yàn)任務(wù)已知條件

毛坯尺寸：底面半徑60mm，高度200mm

毛坯材料：AISI-1025[1800-2200F(1000-1200℃)

毛坯溫度：1200℃

單元數(shù)：1000

模具尺寸：寬度200，高度60

上模壓下量100mm，壓下速度10mm/s

完成如下操作

(1)建立DEFORM-2D/Preprocessor圓柱體鐓粗模擬分析模型，生成以“姓名拼音-學(xué)號(hào)”命名的.DB文件，如：金坤操作命名為JinKun-06

(2)對(duì)鐓粗過(guò)程進(jìn)行模擬，完成以下操作：

1）測(cè)量壓下量分別為25mm、50mm、75mm、100mm時(shí)毛坯底面半徑和最大半徑，作出行程-毛坯底面半徑、行程-毛坯最大半徑變化曲線(xiàn)。

2）輸出毛坯等效應(yīng)變圖

3）輸出載荷-行程曲線(xiàn)

(3)對(duì)上模壓下速度分別為10mm/s、20mm/s、30mm/s、40mm/s進(jìn)行模擬，完成以下操作：

1）測(cè)量四種上模壓下速度下，毛坯最終成形底面半徑和最大半徑，作出速度-毛坯底面半徑、速度-毛坯最大半徑變化曲線(xiàn)。

2）測(cè)量四種上模壓下速度下，毛坯最大載荷值，作出速度-載荷變化曲線(xiàn)

3）測(cè)量四種上模壓下速度下，毛坯最大和最小等效應(yīng)變值，作出速度-最大應(yīng)變、速度-最小應(yīng)變變化曲線(xiàn)。第二部分：實(shí)驗(yàn)過(guò)程記錄（可加頁(yè)）（包括實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)記錄，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄，實(shí)驗(yàn)過(guò)程發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題等）一、前處理進(jìn)入DEFORM前處理窗口在安裝有WINdows操作系統(tǒng)和deform-2D軟件的系統(tǒng)中，單擊啟動(dòng)軟件。選擇file|new，增加一個(gè)新問(wèn)題，出現(xiàn)問(wèn)題設(shè)置窗口。保持系統(tǒng)設(shè)置不變，單擊next按鈕，打開(kāi)deform-2D前處理器，進(jìn)入前處理環(huán)境。如圖1.1所示：圖1.1設(shè)置模擬控單擊圖標(biāo)，打開(kāi)“simulationcontrol”窗口。在該窗口中改變模擬標(biāo)題為newtrial，選擇系統(tǒng)單位為“SI”，其他默認(rèn)為系統(tǒng)設(shè)置，單擊OK按鈕退出窗口。如圖2.1所示：圖2.1增加新對(duì)象通過(guò)單擊對(duì)象樹(shù)下等插入對(duì)象按鈕，添加新對(duì)象workpiece，單擊按鈕，為新增對(duì)象建立幾何模型。單擊edit按鈕，出現(xiàn)一個(gè)空白表格，在表格中順序順序（逆時(shí)針）輸入各特征點(diǎn)等坐標(biāo)X、Y、R。輸入完成后，單擊apply按鈕，將數(shù)據(jù)寫(xiě)入系統(tǒng)，此時(shí)系統(tǒng)中將顯示所見(jiàn)圖形。再次單擊插入對(duì)象按鈕，插入上下模Topdie、bottomdie。如圖3.1所示:圖3.1網(wǎng)格生成為了將workpiece生產(chǎn)網(wǎng)格，單擊mesh按鈕。在Tool標(biāo)簽下對(duì)網(wǎng)格數(shù)量進(jìn)行選擇，設(shè)置為2000，如圖4.1.1所示。在detailedsettings中將SizeRatio設(shè)置為1.如圖4.2.2所示：?jiǎn)螕鬐enerateMesh按鈕，生成網(wǎng)格如圖4.2所示：圖4.2材料的選擇單擊“workpiece使其高亮顯示，單擊材料按鈕，右邊顯示材料選擇窗口，單擊steel，選擇材料AISI-1025[1800-2200F(1000-1200C)]。單擊AssignMaterial按鈕，將所選材料導(dǎo)入到Workpiece中，如圖5-1所示：圖5-16．模擬控制設(shè)定單擊圖標(biāo)，打開(kāi)模擬控制窗口，再單擊step按鈕進(jìn)入步控制，依次對(duì)各項(xiàng)進(jìn)行設(shè)置，單擊ok退出，如圖6所示：圖67.確立邊界條件單擊按鈕進(jìn)入邊界條件選擇窗口，如圖7所示：?jiǎn)螕暨x擇按鈕，用鼠標(biāo)選擇左上角第一點(diǎn)，繼續(xù)選擇左下角第二點(diǎn)，兩點(diǎn)選擇后，毛坯對(duì)稱(chēng)中心軸將高亮顯示，這便是毛坯的邊界。邊界選好后，單擊按鈕，“Velocity”會(huì)出現(xiàn)“X，F(xiàn)ixed”，說(shuō)明邊界條件已經(jīng)確定。圖78.溫度設(shè)定次單擊“workpiece”、“TopDie”、“BottomDie”中的general圖標(biāo)，在“Temperature”中單擊Assigntemperature按鈕，輸入合適的溫度值，單擊OK，使溫度確定下來(lái)。如圖8。圖89．設(shè)置對(duì)象間的位置關(guān)系單擊按鈕，彈出如圖7.1所示的窗口，在此窗口中可設(shè)定對(duì)象間的位置關(guān)系。單擊interference按鈕，顯示如圖7.2所示的窗口。選擇PositioningObject為“Workpiece”，“reference”中選擇“TopDie”，在“ApproachDirection”選擇方向?yàn)椤癥”，單擊“Apply”按鈕，毛坯及凸模的位置關(guān)系就確定了。同理設(shè)置“BottomDie”在“ApproachDirection”選擇方向?yàn)椤?Y”，單擊“Apply”按鈕，毛坯及凹模的位置關(guān)系就確定了。圖7.1圖7.210.對(duì)象間關(guān)系“Inter-Object”設(shè)定單擊按鈕，由于當(dāng)前沒(méi)有設(shè)定關(guān)系，會(huì)彈出一個(gè)對(duì)話(huà)框詢(xún)問(wèn)是否希望系統(tǒng)添加默認(rèn)的關(guān)系，單擊Yes按鈕后，進(jìn)入過(guò)盈對(duì)象關(guān)系設(shè)定窗口，如圖8.1所示：圖8.1選擇TopDie—（1）workpiece，單擊Edit，將constantly選項(xiàng)設(shè)置為0.3，其他為系統(tǒng)默認(rèn)設(shè)置即可，單擊close。同樣設(shè)置BottomDie—（1）workpiece。單擊圖標(biāo)，然后單擊GenerateAll按鈕，毛坯及凸凹模的接觸即生成，單擊Ok退出。如圖8.2所示：圖8.211.凸模運(yùn)動(dòng)參數(shù)的設(shè)置單擊“Topdie”，待其高亮顯示后單擊Movement圖標(biāo)，設(shè)定凸模的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，如圖9.1所示：圖9.112．生成數(shù)據(jù)庫(kù)單擊按鈕，出現(xiàn)如圖9.1所示的窗口，單擊Check按鈕，開(kāi)始對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查。檢查無(wú)誤后，單擊Generate按鈕生成數(shù)據(jù)庫(kù)。單擊Close按鈕，退出該窗口。圖9.110.退出前處理窗口單擊保存按鈕，關(guān)閉前處理窗口。二．Deform求解1.打開(kāi)一個(gè)預(yù)保存的問(wèn)題2.求解，單擊Run，開(kāi)始模擬，如圖2.1所示：圖2.1Deform后處理當(dāng)模擬完成后，單擊“postprocessor”中的“Deform-2DPost”，彈出后處理窗口。測(cè)量鐓粗后鍛件底面半徑（2）1）單擊按鈕，然后鼠標(biāo)先后點(diǎn)擊鐓粗后鍛件地面的兩斷點(diǎn)。如圖1.1所示：圖1.1壓下量(mm)底面半徑(mm)最大半徑(mm)2560.9666.155063.4872.617567.8080.1510075.0089.412）輸出毛坯等效應(yīng)變圖3）單擊圖標(biāo)，按圖3.1所示進(jìn)行設(shè)置，單擊Ok得到載荷行程曲線(xiàn)，如圖3.2所示：圖3.1圖3.2在速度為20mm/s時(shí)的載荷行程曲線(xiàn)改變上模下壓速度，分別為20mm/s、30mm/s、40mm/s進(jìn)行模擬，求出不同速度下對(duì)應(yīng)的最大載荷值在速度為20mm/s時(shí)的等效應(yīng)變圖和載荷行程曲線(xiàn)在速度為30mm/s時(shí)的等效應(yīng)變圖和載荷行程曲線(xiàn)在速度為40mm/s時(shí)的等效應(yīng)變圖和載荷行程曲線(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：壓下速度(mm/s)底面半徑(mm)最大半徑(mm)最大載荷值(KN)最大應(yīng)變最小應(yīng)變1075.0089.4112101.360.02342075.4589.0513101.300.03543075.3788.8613701.290.04294075.5988.7414101.280.0484速度-毛坯底面半徑、速度-毛坯最大半徑變化曲線(xiàn)速度-載荷變化曲線(xiàn)速度-最大應(yīng)變、速度-最小應(yīng)變變化曲線(xiàn)教師簽字__________第三部分結(jié)果及討論（可加頁(yè)）一、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析（包括數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析、影響因素討論、綜合分析