DEFORM材料中文帮助.docx

1、DEFORM材料中文帮助材料的属性窗口可以通过按材料属性图标(参见图2.2.1)材料的属性对话框显示在图第2.2.2。为了模拟获得高精确度，其非常重要的是需要理解DEFORM中指定材料的性能。用户在模拟中需要知道指定材料种类的作用。本节描述材料数据,可以指定为一个变形模拟。不同的数据集是:弹性数据热数据塑性数据扩散数据再结晶晶粒再生长硬度估计数据折断数据本节讨论的方式来定义每个这些数据集的,哪些类型的模拟每种所需。图第2.2.2:定义阶段和混合物DEFORM-3D内。2.2.1阶段和混合物材料组织可以分为两大类,有规律的和混合。对于大多数应用程序的形成需要低于转换温度变形,属性定义了常规材料或

2、单阶段材料。然而当操作在高温条件下,材料经历相变的地方是重要模型转换,并为每个阶段涉及到定义属性和组这些阶段混合气的材料。例如一个通用的钢存在的奥氏体、贝氏体,马氏体,等等。在热处理上面的每个阶段可以转换到另一个阶段。所以任何材料集团,可以转换到另一个阶段应该被分类为一个阶段材料。混合材料的所有阶段的合金系统和一个对象可以被指定这种混合材料如果体积分数计算数据。 图2.2.3:定义数据弹性材料。2.2.2弹性数据弹性数据是弹性材料和弹塑材料的变形分析所必要的。这三个变量用来描述属性的弹性变形是杨氏模量、泊松比和热膨胀。杨氏模量杨氏模量用于弹性材料和弹塑性材料屈服点以下。它可以被定义为一个常数或

3、作为温度的函数,密度(用于粉末金属),占主导地位的atom内容(例如,碳含量),或温度的函数和atom内容。泊松比泊松比之间的比率是轴向和横向疲劳。它是需要弹性和弹塑性材料。它可以被定义为一个常数或作为温度的函数,密度(用于粉末金属),占主导地位的atom内容(例如,碳含量),或温度的函数和atom内容。热膨胀系数热膨胀系数定义体积应变变化引起的温度。它可以被定义为一个常数或作为温度的函数。弹性的身体温度变化是定义为节点温度之间的区别和指定的参考温度(REFTMP):th = (T - T0) 是热膨胀系数,T0的参考温度和T是物料温度。对弹塑性体热膨胀阻输入在预处理程序是值的平均值热膨胀和有

4、限元计算的瞬时(切)值的平均值。th = *T *是正切的热膨胀系数,T是物料温度实验数据的热膨胀和转换工具可用用户界面现在可以直接进入切线热膨胀系数作为温度的函数,或者用户也可以导入瞬时值可以从实验数据(参见图2.2.4)。在导入该瞬时值,用户需要表明如果这些录音是基于加热或冷却测试和参考温度。这个瞬时热膨胀数据转换为可以平均数据。(也称为割线的,这些数据在要求的模型视角)。用户可以看到任何点或当地数据作为输入或转换数据或两者。这个数据也可以导入和导出为文本文件。这个表数据也可以剪切和粘贴到Excel(PC系统上)的数据表。图2.2.4:数据转换设施的热膨胀函数数据。注意:要激活参考温度选项

5、,热膨胀系数必须由温度的函数图经过2.2.5:定义热材料数据。2.2.3。热数据热数据所需的任何对象的传热模式。(参见图经过2.2.5)Thermal conductivity (THRCND) 热导率(THRCND)传导的过程是一个地区热量流动温度较高的一个地区内的温度较低的媒介。在这种情况下的热导率的能力问题的材料进行热一个对象中。这个值可以是一个常数或温度的函数,函数的atom内容,或温度的函数和atom内容。Heat capacity (HEATCP) 热容(HEATCP热容对于一个给定的材料是衡量变化的内部能量每度的温度变化,单位体积。此值每单位质量密度的比热。这个值可以是一个常数或

6、温度的函数,函数的atom内容,或温度的函数和atom内容。Emissivity (EMSVTY) 辐射率(EMSVTY) 图2.2.6款:定义塑料材料数据。2.2.4塑性数据为研究塑性变形行为的一个给定的金属也要适当考虑制服或均匀变形条件。屈服应力的单轴条件下金属作为函数的应变()、应变速率(),和温度(T)也可以被认为是流压力(参见图2.2.6款)。金属塑性变形时开始流动或应用应力达到屈服强度的价值或流压力。变形材料数据库已经实现了大约200 +物料流压力数据集。额外的材料将包含它们是可用的。材料数据库只包含流压力数据(数据为材料塑性区)。热、弹性性质是不包括在材料数据库。注意:流压力数据

7、被编译从各种不同的来源和它只是提供参考数据集。材料模型数据的转换工具当物料流动压力数据是可得到的在形式的数据表(图2.2.7),用户可以把这种数据表单模型方程接近使用“转换”实用程序。用户可以选择材料模型从可用的列表,并且符合模型参数,以匹配的表数据点用曲线拟合技术(图2.2.8)。完成这一步后,系统会显示这两种形式的数据的用户来进行。通常固体线路图显示原始数据,而虚线从流曲线拟合计算基于模型参数。 图2.2.7:物料流压力数据表的形式在温度、应变速率和应变维度。 Figure 2.2.8: 材料模型数据转换结果用户应该注意,像任何其他曲线拟合技术,原始数据的性质和初始猜测(如果用户可以使一个

8、人)对模型参数将极大影响转换结果的质量。该工具还提供了选项来选择性地给出曲线拟合需要与控制单个模型参数。一旦用户接受了转换,转换后的模型数据替换原始表的数据。从3 DV61额外的功能被添加到允许用户导入多个流变应力测量数据文件,每一组在给定温度和应变速率2.2.9如图所示 图2.2.9:实用程序上传测量流变应力变形系统中的数据。流压力(FSTRES) 变形提供了不同的方法定义流压力。这些形式如下图所示:幂次法则；幂次定律= Flow stress流动应力= Effective plastic strain等效塑性应变 = Effective strain rate有效应变速率c = Mater

9、ial constant材料常数n = Strain exponent应变指数 m = Strain rate exponent应变率指数y = Initial yield value起始屈服值 表格数据格式 = Flow stress流动应力= Effective plastic strain等效塑性应变= Effective strain rate有效应变速率T = Temperature温度这个方法是最高度推荐,因为它能够遵循一种材料的真实表现。用户需要输入值的有效的应变、应变率和温度插值方法:线性插值；这个方法需要一个线性加权平均表格数据点之间流变应力。重对数线性插值空间这个方法需要一

10、个线性加权平均应力值之间表格流重对数空间。如果用户输入一个值为零的应变、线性流之间的平均应力应变值的零和流动应力值在第二高应变值线性插值。使用这种方法的初始屈服应力可以被定义在一个塑料紧张的零。流压力值始终是对温度线性内插。警告:如果模拟条件下的材料的范围超过应变、应变率和温度定义在表格数据,程序将推断根据最后的两个数据点可能导致丧失准确性。对铝合金流变应力(1型)A = Constant= Constantn = Strain rate exponent应变率指数= Activity energy活化能 R = Gas constant 气体常数Tabs = Absolute tempera

11、ture 绝对温度 = Flow stress= Effective strain rate有效应变速率对铝合金流变应力(2型)A = Constantn = Strain rate exponent= Activity energyR = Gas constantTabs = Absolute temperature = Flow stress= Effective strain rate有效应变速率线性硬化A = Atom contentT = Temperature= Effective plastic strain= Flow stressY = Initial yield stres

12、s初始屈服应力 H = Strain hardening constant应变硬化常数用户定义例程流变应力请参阅第13章的描述如何实现用户定义例程流变应力。流压力数据库变形材料数据库包含流压力数据为大约145个不同的材料。流压力数据所提供的材料数据库有一个有限的范围方面的温度范围和有效的应变。警告:如果模拟条件下的材料的范围超过应变、应变率和温度定义在表格数据,程序将推断根据最后的两个数据点可能导致丧失准确性。 屈服函数类型该功能支持各向异性。有三种不同类型的屈服函数可用。等效应力 这是默认设置。这指定了一个各向同性材料模型。Hills quadratic (FGHLMN) 希尔的二次(FGH

13、LMN)这允许用户指定的各向异性设置使用FGHLMN格式的希尔的二次方法。(参见图2.2.10)Figure 2.2.10: Hills quadratic (FGHLMN) input screen.Hills quadratic (R value) 希尔的二次(R值)这允许用户指定的各向异性设置使用于保温格式的希尔的二次方法。(参见图2.2.11Figure 2.2.11: Hills quadratic (R value) input screen. 硬化规则(HDNRUL)目前,两种模型来支持硬化、运动学和各向同性。对于一个各向同性模型,作为一个物质收益和塑性变形,收益率表面均匀各向同

14、性的扩展或。因此,在各个方向的屈服应变是相同的。然而,对于一个运动学模型、产量变化,材料表面的收益率。运动学模型是必需的硬化如果Bauschinger效果是要进行建模。这只适用于小变形下的弹塑性物体。蠕变(Creep蠕变被定义为在压力下含永久变形,通常发生在较高的温度下。这是常见的应用程序中材料经过循环加载或感兴趣的是缓解压力。只支持蠕变变形计算弹塑性物体。方法定义在下面给出蠕变变形Perzyna的模型= fluidity流动性= effective stress有效应力S = Flow stressm = Material parameter材料参数= Effective strain ra

15、te有效应变速率这个模型被称为Perzyna的模型。这是一个构想elastic-viscoplastic流。在这个方法中蠕变将不会发生,直到有效应力超过材料的屈服强度。如果有效应力小于流压力,产生的应变率为零幂次法则；幂次定律= fluidity= effective stressS = Flow stressm = Material parameter= Effective strain rate这个模型被称为法的力量。这是一个非常经典的方法来描述稳定状态或二级蠕变。Baily-Norton的模型= Effective stressTabs = Absolute temperature绝对温

16、度K,n,m,Q,r = Constants= fluidityS = Flow stress= Effective strain rate这种模式被称为贝利诺顿的模型。用户应确保在适当的单位，K和Q，使应变率被定义为第二。节点温度将被转换为绝对温度内的有限元分析引擎。Soderburg的模型= Effective stressTabs = Absolute temperatureK,n,C = Constants= Effective strain rate 列表数据这种方法目前没有为这个版本。用户程序这种方法目前没有为这个版本。Figure 2.2.12: 扩散数据窗口。2.2.5。扩散数

17、据DEFORM允许用户模型的模拟显性原子的扩散在一个对象。窗户是如图2 2 12。用户只需要指定扩散的扩散系数。模拟渗碳过程,通常在淬火之前执行、拉普拉斯方程用于扩散模型: 其中C是碳含量,和D是扩散系数。注:砖元素往往会产生更好的结果看起来比四面体元素自意味着扩散距离通常远小于普通元素边长度。这将会使四面体的结果看起来有点片状由于他们通常不均匀的边的长度。扩散率(DIFCOE) 扩散系数可以定义为以下方法:方法一：扩散率的不变价值方法二：扩散率是原子容量和温度的函数(Matrix format). D=f(A,t)A是atom容量,D是扩散系数和t是时间。方法三：扩散率是温度和原子容量的函数(Tabular format). D=C1(T)exp(C2(T)A)D =扩散系数A= Atom容量C1 =系数1这是温度的函数C2 =系数2这是温度的函数T =绝对温度方法四：扩散率是温度和原子容量的函Tabular format).D=C1(A)exp(C2(A)/T)D =扩散系数A= Atom容量C1 =系数1,这是一个函数atom内容C2 =系数2,这是一个atom内容的功能T =绝对温度硬化规则这允许用户指定是否一个各向同性或运动硬化模型是使用。Figure 2.2.13: 硬度建模数据规范