DEFORM圆柱体坯料压缩变形过程应变场分布的研究(6)
时间:2017-02-04 17:41 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
2.3.4 集成金属合金材料 DEFORM自带材料模型包含有弹性、弹塑性、刚塑性、热弹塑性、热刚粘塑性、粉末材料、刚性材料及自定义材料等类型，并提供了丰富的开方式材料数据库，包括美国、日本、德国的各种钢、铝合金、钛合金、高温合金等250种材料的相关数据。用户也可根据自己的需要定制材料库[6]。 2.3.5 集成多种成形设备模型 DEFORM集成多种实际生产中常用的设备模型，包括液压机、锻锤、机械压力机、螺旋压力机等。可以分析采用不同设备的成形工艺，满足用户各种成形条件下模拟的需要。 2.3.6 用户自定义子程序 DEFORM提供了求解器和后处理程序的用户子程序开发。用户自定义子函数允许用户定义自己的材料模型、压力模型、破裂准则和其他函数，支持高级算法的开发，极大扩展了软件的可用性。后处理程序的用户子程序开发允许用户定制所关心的计算结果信息，丰富了后处理显示功能。 2.3.7 辅助成形工具 DEFORM针对复杂零件锻造过程，提供了预成形设计模块Preform，该模块可根据最终锻件的形状反算锻件的预成形形状，为复杂锻件的模具设计提供了指导。针对热处理工艺界面热传导参数的确定，提供了反向热处理分析模块（Inverse Heat），帮助用户根据试验结果确定界面热传导参数。 2.4 DEFORM软件的模块组成 DEFORM是一个高度模块化、集成化的有限元模拟系统,它主要包括前处理模块、有限元分析模块、后处理模块三大模块。 2.4.1 前处理模块 前处理模块—给实体建模与参数化建模。包括三个子模块(1) 数据输入模块,便于数据的交互式输入,如:初始速度场、温度场、边界条件、冲头行程以及摩擦系数等初始条件。(2) 网格的自动划分与自动再划分模块。(3) 数据传递模块,当网格重划分后,能够在新旧网格之间实现应力、应变、速度场、边界条件等数据的传递,从而保证计算的连续性。 2.4.2 有限元分析处理模块 真正的有限元分析过程主要是在有限元分析处理模块中完成的,DEFORM运行时,首先通过有限元离散化将平衡方程、本构关系和边界条件转化为非线形方程组,然后通过直接迭代法和Newton -Raphson 法进行求解,求解的结果以二进制的形式进行保存,用户可在后处理器中获取所需要的结果。 2.4.3 后处理模块 DEFORM后处理模块为用户提供了直观方便的评价成形过程，成形产品质量，工具损伤的必须信息以及图片，文本和表格形式提取和保存所需结果的各种工具。 DEFORM软件的后处理模块主要是对有限元计算产生的大量数据进行解释,结果可以是图形形式,也可以是数字、文字混编的形式。获取的结果可为每一步的(1) 有限元网格; (2) 等效应力、等效应变以及破坏程度的等值线和云图; (3) 速度场; (4) 温度场; (5) 压力行程曲线等。此外用户还可以列点进行跟踪,对个别点的轨迹、应力、应变、破坏程度进行跟踪观察,并可根据需要抽取数据。 2.5 本章小结 DEFORM是一套基于有限元的工艺仿真系统，用于分析圆柱体压缩及其相关工业的各种成形工艺和热处理工艺。通过在计算机上模拟整个加工过程，帮助工程师和设计人员： 设计工具和产品工艺流程，减少昂贵的现场试验成本。提高工模具设计效率，降低生产和材料成本。缩短新产品的研究开发周期，模拟技术同实验技术、实际生产条件的有效结合，起到事半功倍的效果。 3 圆柱体坯料压缩变形过程应变场分布的研究 3.1引言 本文的目的是研究圆柱体坯料压缩变形过程的应变场的分布。 与实验研究相比，基于有限元法的数值模拟技术有着显著的优点，有限元数值模拟技术则很好地提供了探明塑性成形的实质过程以及全方位、全过程的信息，而且能具体地描绘应力场、应变场、塑流矢量、温度分布、晶粒度和再结晶体积百分数等场量信息。有限元数值模拟技术分析试件应力场等非直观不易观察的信息时，能产生实体造型和动态可视化的效果，具较强直观性，研究更深入分析更透彻，因此，在研究材料压缩变形过程方面具有举足轻重的作用。 (责任编辑：qin) |