-*DEFORM-3D基本操作入門QianRF前言有限元法是根據(jù)變分原理求解數(shù)學(xué)物理問題的一種數(shù)值計(jì)算方法。由于采用類型廣泛的邊界條件，對工件的幾何形狀幾乎沒有什么限制和求解精度高而得到廣泛的應(yīng)用。有限元法在40年代提出，通過不斷完善，從起源于結(jié)構(gòu)理論、發(fā)展到連續(xù)體力學(xué)場問題，從靜力分析到動力問題、穩(wěn)定問題和波動問題。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，為解決工程技術(shù)問題，提供了極大的方便。精品文檔放心下載現(xiàn)有的計(jì)算方法（解析法、滑移線法、上限法、變形功法等）由于材料的本構(gòu)關(guān)系，工具及工件的形狀和摩擦條件等復(fù)雜性，難以獲得精確的解析解。所以一般采用假設(shè)、簡化、近似、平面化等處理，結(jié)果與實(shí)際情況差距較大，因此應(yīng)用不普及。感謝閱讀有限元數(shù)值模擬的目的與意義是為計(jì)算變形力、驗(yàn)算工模具強(qiáng)度和制訂合理的工藝方案提供依據(jù)。通過數(shù)值模擬可以獲得金屬變形的規(guī)律，速度場、應(yīng)力和應(yīng)變場的分布規(guī)律，以及載荷-行程曲線。通過對模擬結(jié)果的可視化分析，可以在現(xiàn)有的模具設(shè)計(jì)上預(yù)測金屬的流動規(guī)律，包括缺陷的產(chǎn)生（如角部充不滿、折疊、回流和斷裂等）。利用得到的力邊界條件對模具進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，從而改進(jìn)模具設(shè)計(jì)，提高模具設(shè)計(jì)的合理性和模具的使用壽命，減少模具重新試制的次數(shù)。通過模具虛擬設(shè)計(jì)，充分檢驗(yàn)?zāi)＞咴O(shè)計(jì)的合理性，減少新產(chǎn)品模具的開發(fā)研制時間，對用戶需求做出快速響應(yīng)，提高市場競爭能力。謝謝閱讀一、剛（粘）塑性有限元法基本原理剛（粘）塑性有限元法忽略了金屬變形中的彈性效應(yīng)，依據(jù)材料發(fā)生塑性變形時應(yīng)滿足的塑性力學(xué)基本方程，以速度場為基本量，形成有限元列式。這種方法雖然無法考慮彈性變形問題和殘余應(yīng)力問題，但可使計(jì)算程序大大簡化。在彈性變形較小甚至可以忽略時，采用這種方法可達(dá)到較高的計(jì)算效率。謝謝閱讀剛塑性有限元法的理論基礎(chǔ)是Markov變分原理。根據(jù)對體積不變條件處理方法上的不同（如拉格朗日乘子法、罰函數(shù)法和體積可壓縮法），又可得出不同的有限元列式其中罰函數(shù)法應(yīng)用比較廣泛。根據(jù)Markov變分原理，采用罰函數(shù)法處理，并用八節(jié)感謝閱讀點(diǎn)六面體單元離散化，則在滿足邊界條件、協(xié)調(diào)方程和體積不變條件的許可速度場中對應(yīng)于真實(shí)速度場的總泛函為：謝謝閱讀∏≈∑π（ｍ）＝∏（１，２，…，ｍ）（１）對上式中的泛函求變分，得：∑＝０（２）采用攝動法將式（２）進(jìn)行線性化：＝＋ ｕ ｎ（３）-*將式（３）代入式（２），并考慮外力、摩擦力在局部坐標(biāo)系中對總體剛度矩陣和載荷列陣，通過迭代的方法，可以求解變形材料的速度場。謝謝閱讀二、Deform-3d基本模擬功能切削machining（cutting）成形forming模具應(yīng)力分析diestressanalysis謝謝閱讀滾軋shapandringrolling熱處理heattreatment三、Deform-3d基本結(jié)構(gòu)與方法包括前處理程序（Pre-processor）、模擬程序（simulator）和后處理程序（PostProcessor）。首先要在ＣＡＤ軟件（如Pro/E、UG等）中進(jìn)行實(shí)體造型，建立模具和坯料的實(shí)體信息并將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)據(jù)格式（STL）；然后在軟件中設(shè)定變形過程的相應(yīng)環(huán)境信息，進(jìn)行網(wǎng)格剖分；再在應(yīng)用軟件上進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算；最后在后處理單元中將計(jì)算結(jié)果按需要進(jìn)行輸出。感謝閱讀事實(shí)上，由于設(shè)置了冷成形、工件材料、模具等信息后，環(huán)境條件幾乎全是默認(rèn)的。因此只要熟悉了操作步驟，嚴(yán)格按要求操作可以順利完成預(yù)設(shè)置工作（pre-processor）；設(shè)置完成后，通過數(shù)據(jù)檢查（checkdata）、創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫（generatedata），將數(shù)據(jù)保存，然后關(guān)閉操作；開啟模擬開關(guān)（switchsimulation）、運(yùn)行模擬程序（runsimulation），進(jìn)入模擬界面，模擬程序開始自動解算，在模擬解算過程中，可以打開模擬圖表（simulationgraphics）監(jiān)視模擬解算進(jìn)程，并進(jìn)行圖解分析，對變形過程、應(yīng)力、應(yīng)變、位移、速度等進(jìn)行監(jiān)視。精品文檔放心下載應(yīng)用后處理器（postprocessor），分析演示變形過程，也可以打開動畫控制開關(guān)（animationcontrol），隱去工（模）具（singleobjectmode），進(jìn)行動畫演示。并同時可以打開概要（summary）和圖表（graph），對荷栽、應(yīng)力、應(yīng)變、位移和速度等進(jìn)行詳細(xì)分析。謝謝閱讀四、軟件安裝Deform-3d軟件的安裝，只要按提示操作，可以順利完成安裝。安裝完成后，分別打開原始程序文件夾和已經(jīng)安裝好的程序文件夾，在原始文件夾中找到MAGNiTUDE文件夾并打開，將其中的文件拷貝到已經(jīng)打開的安裝文件夾中，重新啟動計(jì)算機(jī)。（tobecontinued）感謝閱讀DEFORM-3D基本操作入門(2)-*五、操作步驟1、問題設(shè)置（problemsetup）——打開程序，在打開的界面上，點(diǎn)擊“文件file”感謝閱讀——在下拉菜單中，選擇“新問題newproblem”謝謝閱讀-*——在問題設(shè)置（ProblemSetup）菜單中的問題類型（ProblemType）欄，選擇謝謝閱讀“成形forming”-*——在問題位置（Problemlocation）中，一般選家庭目錄（Underproblemhomedirectory））感謝閱讀-*——修改問題名稱problemname （可以不改）感謝閱讀——點(diǎn)擊“完成finish”，打開操作界面。操作的第一步，問題設(shè)置即宣告完成。（tobecontinued）謝謝閱讀DEFORM-3D基本操作入門(3)-*五、操作步驟之二有了前面的問題設(shè)置，就可以進(jìn)入操作，本節(jié)主要介紹對象（工件）設(shè)置中的幾何模型設(shè)精品文檔放心下載置。2、操作設(shè)置（operationsetup）——選擇“公制SI”——修改操作名稱operationname（可以不改）謝謝閱讀-*——選擇加工形式Processtype（選擇冷成形coldforming）感謝閱讀-*——選擇形狀復(fù)雜度shapecomplexity（一般默認(rèn)為適度）謝謝閱讀-*——設(shè)置對象（工件）object(workpiece)感謝閱讀——工件形狀選擇workpieceshape（整體或?qū)ΨQ）感謝閱讀-*——對象數(shù)量選擇numberofobjects感謝閱讀——設(shè)置工件對象（溫度、塑性等已經(jīng)默認(rèn)）-*——對象模型，選擇“導(dǎo)入或定義初級模型importgeometryordefineprimitivegeometry”，也可以點(diǎn)擊“輸入模型importgeometry”從其它文件夾中導(dǎo)入對象模型，但模型一般要用Pro/E等三維軟件模型，并要轉(zhuǎn)換為STL格式，才可以導(dǎo)入。這里我們選擇了“導(dǎo)入或定義初級模型”。感謝閱讀——在打開的界面對話框內(nèi)，通過輸入確定工件形狀與尺寸，完成工件模型的導(dǎo)入。感謝閱讀-*（tobecontinued）Deform-3d基本操作入門（四）——通過輸入確定工件形狀與尺寸——網(wǎng)絡(luò)劃分mesh，輸入單元數(shù)，一般選2000~3000。精品文檔放心下載——選擇材料material（從材料庫中選擇importmaterialfromlibrary）精品文檔放心下載——設(shè)置邊界條件boundarycondition（一般為默認(rèn)）感謝閱讀——上模設(shè)置topdie方法與工件設(shè)置類似。如：輸入或界定對象模型importobjectordefineprimitivegeomitry等，不再重復(fù)。精品文檔放心下載——上模運(yùn)動設(shè)置movement（一般選默認(rèn)）——速度可以修改，也可以選擇默認(rèn)一般不影響模擬——下模設(shè)置bottomdie，如工件設(shè)置類似。如輸入或界定對象模型importobjectordefineprimitivegeomitry等，不再重復(fù)。感謝閱讀——工件與上下模設(shè)置完畢后，需要對對象定位position（選擇自動或手動）精品文檔放心下載——設(shè)置接觸條件contact（一般為默認(rèn)）——設(shè)置上模行程primarydiestroke感謝閱讀——停止設(shè)置stoppingcontrol（可以不選）精品文檔放心下載——模擬設(shè)置simulationcontrol（一般選默認(rèn)）謝謝閱讀——創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫databasegeneration（如果前面的操作正常，情形顯示為“輸入正確”），點(diǎn)擊“檢查數(shù)據(jù)checkdata”和“創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫generatedatabase”并關(guān)閉操作closeopr，完成操作設(shè)置。精品文檔放心下載（tobecontinued）Deform-3d基本操作(五)3、模擬解算（simulation）——打開模擬開關(guān)switchtosimulation精品文檔放心下載——運(yùn)行模擬程序runsimulation——啟動模擬（點(diǎn)擊“OK”程序開始自動模擬解算）——打開模擬圖表simulationgraphics（模擬監(jiān)視）精品文檔放心下載——選擇右邊的工具欄，進(jìn)行模擬監(jiān)視，從上至下分別是，無圖形分析none——應(yīng)變分析strain——應(yīng)變率分析strainrate——應(yīng)力分析stress——速度分精品文檔放心下載velocity——流量分析displacement——溫度分析temperature——破壞分謝謝閱讀damege——在右上工具欄選擇去除工具，便于觀察。——在右下工具攔選擇光滑smooth，增加視覺效果。精品文檔放心下載——也可以通過右上工具攔選擇網(wǎng)格效果?！治鰬?yīng)力分布等。在模擬解算過程中會碰到由于網(wǎng)格劃分的不合理而中斷模擬的情況,可以通過模擬界面下方的工具攔,選擇需要的欄目,一般默認(rèn)為信息Message欄,也可以點(diǎn)擊message顯示信息。（tobecontinued）謝謝閱讀Deform-3d基本操作入門（六）4、后處理操作（postprocessor）——打開后處理界面deform-3dpost——在問題對話框中選擇需要分析處理的項(xiàng)目，——打開數(shù)據(jù)庫（顯示對象模型）——點(diǎn)擊單個對象模式singleobjectmode，消除工具模型，以便觀測。謝謝閱讀——點(diǎn)擊播放按鈕觀測變形過程，或點(diǎn)擊動畫控制animationcontrol，可以進(jìn)行連續(xù)反復(fù)播放。謝謝閱讀——點(diǎn)擊概要summary或圖表工具graph，打開對話框和圖表，進(jìn)行應(yīng)力、應(yīng)變、位移、速度、荷栽等分析。感謝閱讀——點(diǎn)擊概要工具，打開對話框?！x擇步數(shù)和相應(yīng)項(xiàng)目，點(diǎn)擊小圖表，顯示圖表。——打開圖表工具，點(diǎn)擊應(yīng)用Apply顯示圖表?！梢赃x擇不同顏色的圖表背景。——顯示模型變形色譜，觀測起來更直觀。-*結(jié)束語：隨著數(shù)值模擬在塑性成形方面的應(yīng)用越來越深入