Deform-3D-培训教材优质PPT.ppt

1、目前，DEFORM-3D的几何模型接口格式有：1.STL:几乎所有CAD软件都有这个接口，它是通过一系列的三角形拟合曲面而成；2.UNV:SDRC公司（现合并到EDS公司）软件IDEAS的三维实体造型及有限元网格文件格式，DEFORM接受其划分的网格。3.PDA:MSC公司的软件patran的三维实体造型及有限元网格文件格式。4.AMG：这种格式DEFORM存储已经导入的几何实体。网格划分网格划分在DEFORM-3D中，如果用其自身带的网格剖分程序，只能划分四面体单元，这主要是为了考虑网格重划分时的方便和快捷。但是它也接收外部程序所生成的六面体（砖块）网格。网格划分可以控制网格的密度，使网格的

2、数量进一步减少，有不至于在变形剧烈的部位产生严重的网格畸变。材料模型材料模型在DEFORM-3D软件中，用户可以根据分析的需要，输入材料的弹性、塑性、热物理性能数据，如果需要分析热处理工艺，还可以输入材料的每一种相的相关数据以及硬化、扩散等数据。为了更方便的使用户模拟塑性成形工艺，该软件提供了100余种材料（包括碳钢、合金钢、铝合金、钛合金、铜合金等）的塑性性能数据。以及多种材料模型。每一种材料的数据都可以与温度等变量相关。物体的空间位置调整物体的空间位置调整这里有两层含义，一是可以移动、旋转物体，改变他们的最初位置，因为在DEFORM-3D的前处理中不能造型，所以这一项功能特别重要，可以将输

3、入到DEFORM中的毛坯、模具几何模型进行调整。二是为了更快地将模具和坯料接触，将他们干涉，有一个初步的接触量，这样计算上可以节省时间。另外，还可以定义摩擦接触的关系、摩擦系数、摩擦方式等。模拟参数的定义模拟参数的定义这里定义的参数，主要是为了进行有效的数值模拟。因为成形分析是一个连续的过程，分许多时间步来计算，所以需要用户定义一些基本的参数：1总步数：决定了模拟的总时间和行程；总步数：2步长：有两种选择，可以用时间或每步的行程；步长：3主动模具：选择物体的编号；主动模具：4存储步长：决定每多少步存一次，不要太密，否则文存储步长：决定每多少步存一次，不要太密，否则文件太大；件太大；1.1 创建

4、一个新的题目创建一个新的题目1开始-程序-DEFORM3D 5.0 DEFORM-3D，进入DEFORM-3D的主窗口。2File-New Problem 或在主窗口左上角点击按钮3在接着弹出的窗口中默认进入普通前处理（Deform 3D-preprocessor）4接下来在弹出的窗口中用第四个选项“Other Place”，选择工作目录然后点击“Next”5在下一个窗口中输入题目的名称（Problem name）BLOCK点击Finish1.1 创建一个新的题目创建一个新的题目前处理操作窗口由图形显示窗口、物体参数输入窗口、物体显示及选择窗口以及各种快捷按钮组成。1.2 设置模拟控制参数设置

5、模拟控制参数1点击 按钮进入模拟控制参数设置窗口。2在Simulation Title一栏中把标题改为BLOCK。3设置Units 为English,Deformation 选项为Yes，其它模拟选项均为No。1.3 导入毛坯几何文件导入毛坯几何文件1在前处理的物体操作窗口中点击按钮 （Geometry）,然后再选择（Imput）,选择在CAD中或其他CAE软件中的造型文件。本例中选择安装目录下DEFORM3DV5.0 Labs的Block _Billet.STL2在DEFORM3D v5.0的版本中，默认第一个物体是工件（毛坯）所以物体属性默认为Rigid-plastic1.4 划分网格划分

6、网格对于那些非刚性材料和考虑传热影响的刚体（Rigid）材料，需要划分有限元网格1点击按钮 进入网格划分窗口；2可以在网格数量输入框中输入单元数或用滑动条来设定。在本例中,默认为8000（在DEFORM3D中只能划分四面体网格，如果你想用六面体网格可以点击按钮Import,输入ID EAS或PATRAN的网格；3点击下面的按钮Preview可以预览,如果满意,可以点击按钮 Generate Mesh 生成网格1.5 视图观察操作视图观察操作利用工具栏窗口中的快捷按钮可以方便地进行各种视图观察操作，下面仅举几个例子，用户可以将鼠标放置在每个按钮上，自动会出现提示。1 动态缩放 2 窗口缩放 3

7、移动4 自由旋转 沿X轴旋转 沿Y轴旋转 沿Z轴旋转5 视角选择 等轴视图 XY 平面视图 YZ 平面视图 XZ 平面视图1.5 点和面的选取点和面的选取1点或面的选取工具点击工具栏上的 按钮，在显示窗口可以选择物体的任意一节点或面 2标尺工具点击工具栏上的 按钮，点击物体上的任意一个节点，并按住鼠标不放，再选择另一个节点，然后松开鼠标。连接这两点的一条线段和该线段的长度值就会显示在在显示窗口中，直到用户点击Refresh按钮1.6 存盘退出存盘退出1导入物体之后，用户应该选择File-Save as或点击按钮 ,保存已有数据到一个Keyword文件中。2如果用户想直接进入练习02，无需退出。

8、否则，在控制窗口中选择File-Quit,而后单击 DEFORM-3D系统窗口中的 File-Quit，当被问及是否真的想退出时，请选择Yes。练习练习 0202金属塑性成形的模具定位及前处理注：若在完成练习 01 后没有退出 DEFORM-3D，请直接跳至2.2节2.1 打开一个原有问题打开一个原有问题同练习01，启动DEFORM，进入DEFORM-3D主窗口后，改变当前工作路径到上次所存放 BLOCK文件所在的目录，点击右上角PreProcessor中的DEFORM-3D Pre，进入前处理窗口2.2 导入模具文件导入模具文件1本练习中，我们将要导入上下模具的几何文件。在前处理控制窗口中点

9、击增加物体按钮 Insert objects 进入物体窗口。可以看到在Objects列表中增加了一个名为 Top Die 的物体。2在当前选择默认Top Die物体的情况下，直接选择 后选择3本例中选择安装目录下DEFORM3D V5.0 Labs的 Block_Top Die.STL2.2 导入模具文件导入模具文件4重复1-3，导入下模的几何文件，系统会自动命名该物体为Bottom Die，相应的STL文件为deform/3d/v50/LIBS/Block_BottomDie.STL。最后我们可以在显示窗口中看到上下模以及练习01中导入的金属体。2.3 设置上模的运动参数设置上模的运动参数1

10、首先在物体列表中选中Top Die。在预处理的控制窗口中点击按钮Movement，进入物体运动参数设置窗口。2在物体窗口的物体列表中，选中TOP_DIE，点击Movement按钮。3在运动控制窗口中，设置参数Direction为-Z,Speed为1.2.4 设置物体温度设置物体温度由于某些材料属性与温度相关，所以即使在整个模拟过程中温度并不变化，仍需要给物体设置一适当的温度值，否则可能得不到正确的模拟结果。在物体窗口中选中1号物体 Workpiece，点击General按钮,在弹出的输入物体温度窗口中，输入70（单位华氏摄氏度）。2.5 设置材料属性设置材料属性对于那些非刚性材料和考虑传热影响

11、的刚体（Rigid）材料，必须按需要设置材料的属性。1在物体列表窗口中选择WorkPiece2在前处理控制窗口中，点击Material Properties 按钮3在材料属性窗口中，点击标签 Library，选择System Library-Steel-AISI 1045 Cold4点击按钮Assign material2.6 改动物体的空间位置改动物体的空间位置在DEFORM中，虽然不可以直接进行几何造型，但是可以通过旋转（Rotation）平移（Translation）修改物体的空间位置。点击按钮 ，就可以进入到Object Positioning窗口中，进行操作，本例中不涉及改变物体的空

12、间位置，在这里不赘述，用户感兴趣可以操作，与其他CAD软件相似，比较容易操作。2.7 定义物间关系定义物间关系1在前处理控制窗口的右上角点击 Inter object 按钮会出现一个提示，选择Yes 弹出Inter Object窗口。2定义物间从属关系：在v5.0中，系统会自动将物体1和后面的物体定义为从属关系（Slave-Master），即软的物体为Slave，硬 的物体设为Master2.7 定义物间关系定义物间关系1点击按钮 ，进入新的窗口2选择剪切摩擦方式Shear，输入常摩擦系数constant，如果你对具体的摩擦系数没有概念，可以选择工艺种类，例如，本例中的冷锻Cold Formi

13、ng用的是Steel Die，摩擦系数系统会设为0.12，点击Close按钮，关闭窗口3回到Inter Object窗口后选择第二组4重复1-2 的操作，将Bottom Die 和WorkPiece的摩擦系数也设为0.125也可以在第2步后，点击按钮2.7 定义物间关系定义物间关系切记在上述操作后，被定义的物体组之间并没有接触关系，只是定义了他们之间一旦接触后的摩擦系数，真正定义接触必须点击按钮 在这个操作后，互相接触的物体，Mater会自动与Slave发生干涉，互相嵌入这是为了更快地进入接触状态，节省计算时间，互相嵌入的深度，是由窗口中的Tolerace来定义的在本例中，不必改动公差值，直接

14、点击按钮 Generate All生成接触关系。2.8 设置模拟参数设置模拟参数1在前处理控制窗口的右上角选择按钮 进入Simulation Control窗口2选择左侧第二个选项Step进行模拟步数和步长的设定。3设置Number of Simulation Steps:20；除非模拟意外终止，否则程序将运行至20步。设置 Set the Step Increment to Save:2这里的意思是每2步保存一次，这是避免每步都保存，造成数据文件过大4前面设置了20步，但每一步的含义还没有明确，在下面设置With Constant Die Displacement为0.13.这个数值是根据变形体单元长度的1/3来估算的。一般模拟都用这个比例，比较容易收敛而且又不会浪费时间。这样上模将向下（-Z）运动1.6in 5.OK关闭该窗口2.9 生成数据库文件生成数据库文件说明：有限元分析引擎把摸拟计算的结果写在数据库文件中，该文件需在前处理环节产生，此时一些摸拟信息（如材料属性、运动控制参数等）会被写入该文件。1在前处理控制窗口点击 Database 按钮2在弹出的Database Generation窗口中