弹塑性变形分析.docx

1、弹塑性变形分析弹塑性变形分析5.1综述 5.1.1 有限元法进行弹塑性分析的流程 5.1.2 用Marc Mentat完成弹塑性行分析 5.2板料弯曲变形实例 5.2.1弯曲变形问题概述 金属板料冲压成型是利用金属塑性变形的特点，通过对金属板料施加压力，使其产生塑性变形从而获得所需要的形状。板料放于凹模上，通过凸模对板料施加压力，使板料发生弯曲变形，冲头再返回到它原来的位置。下图5.1和5.2分别是钢板冲压弯曲成型的模型和弯曲变形前后示意图。 图5.1 弯曲成形模型 图5.1 弯曲变形前后示意图 以长60mm,宽10mm,厚2.5mm钢板为例，锥形冲头,凹模宽度15mm,圆角半径2.5mm.金

2、属薄板通过冲头压入凹槽10mm，冲头再回到原位置。 弯曲成型所用的材料的参数和工艺参数如表5.1所示。 模拟中用到材料参数与工艺参数 杨氏模量200000泊松比0.3质量密度7.6e-0065.2 有限元建模和关键问题技术处理 1)打开Marc软件，点击MESH GENERATION, 然后再点击COORDINATE SYSTEM SET, 点击U DOMAIN 输入-40 40 ，U SPACING 输入2.5，点击V DOMAIN ,输入-20 20，V SPACING 2.5，点击FILL. 点击RETURN, CRVS ADD,画出下图所示图形， ,) 进行网格划分 点击MESH GE

3、NERATION 点击CONVERT 点击DIVISIONS 输入80 6 (CR) 点击SURFACES TO ELEMENTS 选择长方形表面并点击右键或者左键点击END LIST 点击RETURN ,)删除重复节点 点击SWEEP 点击ALL 点击RETURN 点击RENUMBER 点击ALL 点击MAIN ,)建立材料特性 点击MATERIAL PROPERTIES (twice) 点击TABLES 点击NEW 点击1INDEP.VARIABLE 点击TABLE TYBE 选择eq_plastic_strain 点击DATA POINTS ADD输入下表中的数据 Strain Stre

4、ss 0 50 0.1 200 1 300 点击FIT RETURN 点击NEW 点击NAME 输入Steel (CR) 点击ISOTROPIC 点击YOUNGS MODULUS 输入200000(CR) 点击POISSONS RATIO 输入0.3(CR) 点击ELASTIC-PLASTIC 点击YIELD STRRESS 输入7.6e-006 (CR) 点击TABLE table 1( eq_plastic strain) 点击OK 点击OK ELEMENTS ADD ALL EXIST MAIN ,) 创立边界条件 点击BOUNDARY CONDITIONS 点击NAME 输入Symme

5、try_x 点击MECHANICAL 点击FIXED DISPLACEMENT 点击OK 点击NODES ADD 选择X=0上的所有节点 点击END LIST 点击RETURN 6)为板料创建一个重量 点击NEW 点击NAME 输入gravity (CR) 点击MECHANICAL 点击GRAVITY LOAD 点击ACCELERATION Y -10(CR) 点击OK 点击ELEMENTS ADD 点击 ALL EXIST 点击MAIN回到主菜单 7)定义接触条件 点击CONTACT 点击CONTACT BODIES 点击DEFORMABLE 点击OK 点击NAME 输入workpiece(

6、CR) 点击ELEMENTS ADD 点击ALL EXIST 点击CONTACT 点击CONTACT TABLES 点击NEW 点击PROPERTIES 定义接触，分别点击1,2,3下方的T，选择TOUCH,将FRICTION COEFFICIENT 设置为0.1 点击OK 8) 标记曲线 点击PLOT 不选择NODES ,POINTS,BOUNDARY CONDS 点击CURVES SETINGS 点击 LABBELS 点击 REGEN 点击 RETURN 点击TABLES 9) 建立冲床位置历程 点击NEW 点击1INDEP.VAR 点击TYPE 点击Time 点击DATA POINT A

7、DD输入下面的数据 0 0 0.5 -10 1 0 点击FIT 点击RETURN 10)建立刚体 点击NEW 点击NAME 输入punch(CR) 点击RIGID 点击POSITION 点击PARAMETERS 点击POSITON Y 输入1(CR) 点击TABLE 选择Table 2 点击OK 点击CURVES ADD 选择锥形冲头 点击END LIST 点击NEW 点击NAME 输入table (CR) 点击RIGID 点击 OK 点击CURVES ADD 选择所有的元素除了圆圈 点击END LIST 点击ID contact 点击FLIP CURVES 选择曲线1，5，6，7，8,9点击

8、鼠标右键 点击MAIN 11)定义工况 点击LOADCASES 点击NEW 点击STAIC 点击NAME 输入push(CR) 点击PROPERTIES 点击TOTAL LOADCASE TIME 输入0.5(CR) 点击MULTI-CRITERIA 点击SOLUTION TONTROL 点击NON-POSITIVE DEFINTE 点击OK 点击 OK 点击COPY 点击NAME 输入 release(CR) 点击MAIN 12)分析 点击JOBS 点击NEW 点击STRUCTURAL 点击PROPERTIES 选择push 和 release 文件 点击PLANE STRAIN 点击ANA

9、LYSIS OPTIONS 点击LARGE STRAIN 点击OK 点击JOB RESUTS 选择Equivalent Von Mises Stress ,and Total Equivalent Plastic Strain (from Available Element Scalars) Global Stress (from Available Element Tensors) 点击OK 13)提交作业 点击RUN 点击SAVE MODEL 点击SUBMIT(1) 点击MONITOR 点击OK 点击MAIN 14) 运行结果 点击RESULTS 点击OPEN DEFAULT 点击DEF

10、ONLU 点击CONTOUR BANDS 点击SCALAR 选择 Total Equivalent Plastic Strain 点击OK 点击MONITOR 点击PLOT 点击CURVES SETTINGS 不选择DEAW: LABELS 点击REGEN 点击RETURN(两次) 点击 SCAN 选择Increment corresponding to Time=0.5 点击OK 点击 LAST ,)提取冲床力与时间的图形 点击 HISTORY PLOT. 点击 SET NODES 选取钢板上表面中心点，COLECT DATA 分别输入1 ，50，1 点击NODES/VARIABLES 在GLOBAL VARIABLES 下拉菜单中选取TIME 在CONTACT BODY VARIABLES 下拉菜单中选取Force Y punch 点击 FIT. 点击 MAIN.