允许模拟两个以上的成形工件或耦合分析模型应力应变状态；在以破坏因子的裂纹萌 生及扩展模型为基础，能够有效的模拟剪切、冲压和机械加工过程。

(2)热处理 分析正火、退火、淬火、回火、渗碳等金属的热处理工艺过程。模拟分析金属组

织的硬度和晶粒成分；系统中自带的专业原料模型对于分析材料的蠕变、相变等十分 有利；能通过参数的输入来分析金属材料轧制后的硬度分布情况。

1。3。3DEFORM-3D  的主要特点

模拟范围广，使用方便简单，模拟结果准确，得到的结论符合实际生产需要，可 用于材料流动，锻造负荷，模具应力，晶粒流动，缺陷成因等；软件的材料库十分丰 富，涵盖了基本所有的常见钢种，即使材料库中没有该材料，使用者也可以根据材料 性质进行替换或是自行编辑材料；后处理能力强大，可以直接通过软件作出应力应变、 温度场以及轧制力曲线，直观的反映该材料的各种变化情况，便于总结规律；可以人 工定义接触条件；操作自由度高，在轧制过程中出现问题可以即使停止更改参数然后 重新运算，还可以人为停止轧制进程，在你人为合适的时候停止运算，减少运算时间； 三维模型丰富，基本可以设置出各种简单模型进行模拟运行。

1。3。4 DEFORM-3D 有限元模拟研究现状

李茂[9]以棒线材热连轧过程作为研究对象，借助专业的有限元软件 DEFORM 和 Marc，再结合有限元方法与分段模拟技术，建立了棒线材轧制过程的热力耦合三维有 限元模型。湛利华[10]等对快速铸轧过程温度场进行了数据解析与研究，得到了换热系 数与出口温度之间的关系是怎样的。Zone-Ching Lin[11]建立了立体的弹塑性热力耦合 有限元模型，用于探究铝板的轧制过程，探讨了铝板轧制过程中的轧制力、板形、应 力和温度变化情况。论文网

徐新平[12]等在使用 DEFORM 软件建立了 3D 有限元模型用于模拟硅钢片的轧制 过程，分析其等效应力和等效应变。李学通[13-15]等在 DEFORM 平台下对金属板调宽 轧制的顶部形状建立了平面轧制和立体轧制的 3D 热轧有限元模型，并对模拟结果进 行探讨解析，研究了热轧带钢粗轧区的宽展情况，建立了中厚板轧制过程多参量耦合 数值仿真模型。

1。3。5 有限元法简介

有限元法是一种高效的数值模拟简化计算的方式。在实际应用计算中，通常会遇 到各种难以解决的微分方程，并且微分方程的求解过程也较为困难，此时，对于微分 方程的求解时间较为冗长，用有限元法离散微分方程，有限元方法可以使用计算机计 算结果。早期是基于变分原理的拉普拉斯和泊松方程的描述，所以它被广泛用于各种 物理场。1970 年以后，一些研究人员在流体力学中采用其他方式获得了有限元方程， 因此有限元法得以开始广泛应用。

金属塑性成形根据金属变形的特点可以分为体积成形和板料成形工艺。与之对应 的塑性有限元也分为刚塑性有限元法和弹塑性有限元法。

有限单元法在 50 年代起源于航空工程中飞行结构的矩阵分析。广义地把系统结 构分割成不同大小、不同类型的区域，这些区域就称为单元，离散后的单元与单元间 只通过节点相联系，对每个单元，选取适当的插值函数，使得该函数在子域内部、子 域分界面上以及子域与外部边界上都满足一定的条件，然后把所有单元的方程组合起 来，就得到了整个结构的方程，求解该方程，就可以得到结构的近似解，它是一种离 散化的数值方法[16]。

1。3。6 有限元法的发展史及趋势