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(1)研究探索复杂的边界接触非线形问题，建立适合工程实际的数学力学模型，提高体积成形数值模拟的准确性；
(2)研究大塑性变形条件下材料的本构关系和接触摩擦及润滑条件的数值处理问题；
(3)耦合理论及技术；
(4)解决复杂模具型腔约束下大变形有限元处理技术和智能化前后置处理技术，为三文模拟进入工程应用打下基础；
(5)随着三文模拟在理论研究和工程应用中的深入，逆向设计将成为体积成形数值模拟技术发展和应用的主要方向；
(6)将先进的计算机技术应用干物理模拟实验中，提高物理模拟的效率和精度。随着塑性成形理论、数值计算方法、有限元理论及计算机软硬件的发展，体积成形模拟技术将在成形工艺参数优化方面发挥巨大的作用。
2.5 有限元数值模拟技术在热处理中的应用
（1）模拟正火、退火、淬火、回火、渗碳等工艺过程；
（2）预测硬度、晶粒组织成分、扭曲和含碳量；
（3）可以输入顶端淬火数据来预测最终产品的硬度分布；
（4）可以分析各种材料晶相，每种晶相都有自己的弹性、塑性、热和硬度属性。混合材料的特性取决于热处理模拟中每步各种金属的百分比。
DEFORM-3D用来分析变形、传热、热处理、相变和扩散之间复杂的相互作用，各种现象之间相互耦合。拥有相应的模块之后，这些耦合将包括：由于塑性变形引起的升温、加热软化、相变控制温度、相变内能、相变塑性、相变应变、应力对相变的影响以及含碳量对各种材料属性产生的影响等[11]。
3. DEFORM-3D有限元分析软件
3.1引言
DEFORM-3D的理论基础是经过修订的拉格朗日定理，属于刚塑性有限元法，其材料模型包括刚性材料模型、塑性材料模型、多孔材料模型和弹性材料模型。它的单元类型是经过特殊处理的四面体，四面体单元比优尔面体单元更容易实现网格重划分。DEFORM．3D有强大的网格重划分功能，当变形量超出设定值时自动进行网格重划分，在同类软件中DEFORM．3D网格重划分的体积损失最小。它提供了三种迭代计算方法：Newton-Raphson、Direct和Explicit，根据不同的材料性能选择不同的迭代计算方法，对于典型的成形模拟，一般选用的求解方法为共轭梯度法，选用的迭代方法为直接迭代法。如果遇到弹性物体或、弹塑性物体、多个变形物体或者模具是由载荷步控制的，则可选择松弛求解法，和直接迭代法来模拟。该软件还提供了丰富的材料库，几乎包含了所有材料的弹性变形数据、塑性变形数据、热能数据、热交换数据、晶粒长大数据、材料硬化数据以及破坏数据。DEFORM-3D的计算精度和结果可靠性得到国际模拟领域的认可，用于相当复杂的零件模拟，DEFORM-3D都能得到令人满意的结果。
3.2 DEFORM-3D平台简介
系列软件是由位于美国Ohio Clumbus的科学成形技术公司(Science Foming Technology Corporation)开发的。该软件主要应用于金属塑性加工、热处理等工艺数值模拟。它的前身是美国空军Battellea实验室开发的ALPID软件。在1991年成立的SFTC公司将其商业化。目前，DEFORM软件已经成为国际上流行的金属加工数值模拟的软件之一。通过DEFORM-3D的模拟可得到成形载荷、应力、应变、温度场变化、材料流动等多种物理场分布等情况，为塑性加工领域的工程技术人员提供方便可靠的模具设计和工艺优化平台。
(1)DEFORM-2D(二文)
适用于各种常见的UNIX工作站平台(HP，SGI，SUN，DEC，IBM)和windows-NT微机平台。可以分析平面应变和轴对称等二文模型。它包含了最新的有限元分析技术，既适用于生产设计，又方便科学研究。
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