Deform使用简明步骤(精)

Deform-3D(version6.1使用步骤
Deform-3D是对金属体积成形进行模拟分析的优秀软件,最近几年的工业实践证明了其在数值模拟方面的准确性,为实际生产提供了有效的指导。

Deform-3D的高度模块化、友好的操作界面、强大的处理引擎使得它在同类模拟软件中处于领先地位。

以下将分为模拟准备、前处理、求解器、后处理四部分简要介绍Deform-3D 的使用步骤。

一、模拟准备
模拟准备阶段主要是为模拟时所用的上模、下模、坯料进行实体造型,装配,并生成数据文件。

实体造型可通过UG、Pro-e、Catia、Solidworks等三维作图软件进行设计,并按照成形要求进行装配,最后将装配体保存为STL格式的文件。

该阶段需要注意的是STL格式的文件名不能含有中文字符;另外对于对称坯料,为了节省求解过程的计算时间并在一定程度上提高模拟精度(增加了网格数量,可把装配体剖分为1/4,1/8或更多后再进行保存。

二、前处理
前处理是整个数值模拟的重要阶段,整个模拟过程的工艺参数都需要在该阶段设置,各参数设置必须经过合理设置后才能保证模拟过程的高效性和模拟结果的准确性。

首先打开软件,新建(new problem→选择前处理(Deform-3D preprocessor→在存放位置(Problem location选项卡下选择其他(other location并浏览到想要存放deform 模拟文件的文件夹→下步的problem name可任意填写。

注意:所有路径不能含有中文字符。

之后会打开新的界面,点击模拟控制(simulation controls→改变单位(units为SI,接受
弹出窗口默认值;选中模式(mode选项卡下热传导(heat transfer。

导入坯料、模具并设置参数:
> 导入毛坯:
1、general:通常采用刚塑性模型即毛坯定义为塑性(plastic,之后导入的模具定义为刚性(rigid;温度(temperature:根据成形要求设定坯料预热温度(温热成形时一定注意;材料(material:点击load选择毛坯材料,若材料库中没有对应的材料可选择牌号相近的。

2、geometry:importgeometry from a file:从保存的STL格式文件中找到坯料,导入后会在左侧窗口显示出预览,然后点击check GEO检查模型,务必保证出现下图椭圆中数值。

3、网格(mesh:合理划分网格对有限元模拟至关重要。

网格划分方法分为相对和绝对,相对(relative划分时指定网格数量和尺寸比率,网格的大小则由系统自动计算;绝对(absolute划分时指定最大最小网格尺寸,而网格数量则由系统自动计算。

相对法划分网格的步骤通常是,在detailed settings----general中将尺寸比率(size ratio设置为1→指定网格数量→选中精细内部网格(finer internal mesh→点击预览表面网格(surface mesh→查看最小单元尺寸(min element size,通常应使最小网格尺寸小于该次模拟成形工件最小尺寸的1/2,若不满足可适当增加网格数量→点击solid mesh生成内部网格→网格生成完成后再将size ratio改为2或其它。

这样划分可保证在模拟开始时网格是均匀的,从而一定程度上提高精度。

需要注意的是网格数量要同时考虑到计算精度和个人计算机的计算能力,另外对变形大的区域可考虑进行局部网格细化。

网格划分的更多细节应查阅其他更多资料。

4、movement:为简单起见选择类型(type为speed;方向(direction应根据成形要求确
定;速度(constant value:一定设置为0。

5、边界条件(Bdry. Cnd.:若对毛坯进行了剖分则应添加边界。

点击对称面(symmetry plane→在左侧预览图中选中对称面→点击添加,依次添加完成全部边界面的设定;点击heat exchange with environment→选择毛坯与环境的接触面→。

6、Properties:deformation-----target volume-----选中active in FEM + meshing→点击接受系统的补偿量;
> 导入模具:
点击→添加上模;
1、general:定义为刚性(rigid;温度:温热成形时一定注意;刚性模型的材料不需指定。

2、geometry: import导入STL格式的上模→check出现上图椭圆中数值
3、网格(mesh:刚性模型不需划分网格
4、movement:type----speed;direction:按照成形时上模运动方向(不能选错指定;速度: constant value填入设备速度。

5、点击,依次完成下模及其它成形部件的导入,并设定参数。

注意:只有运动的模具才设定速度,不动的模具速度设定为0;一次模拟中只能有一个运动的模具作为主模(primary die,系统将根据主模的移动距离确定模拟是否终止,因此应正确设置主运动模具对象。

> 定义对象间内部接触条件:
点击inter-object,进入进行设置。

1、定义主从关系:将刚性模型(通常为模具定义为主(master,塑性模型(通常为毛坯定义为仆(slave;
2、编辑(edit:deformation:摩擦类型(friction type通常定义为剪切摩擦
(shear→value----constant根据成形条件选择摩擦系数(冷、温、热成形及是否有润滑时摩擦系数不同;thermal:定义热传导系数(heat transfer coefficient→constant根据成形条件选择→close→应用到其他(apply to other relations;
3、点击接受系统的计算值,完成定义接触容差→生成所有(General all,完成模具与坯料接触关系的设定,左侧会显示出接触节点→OK
4、workpiece----Bdry. Cnd. 查看contact中坯料与模具的接触是否成功添加,再查看对称边界以及坯料与环境热交换边界是否已存在。

注意:可通过适当调整坯料、模具的位置,但最好在对实体造型进行装配时就确定好各对象位置。

> 模拟终止条件的设定:
点击进入模拟控制,有两种方式可实现模拟终止,一种是设定总步数、另一种是设定主模位移,通常采用后者能较准确的控制模具移动距离。

Step:general-----选中with die displacement----constant定义每步的移动距离,需要查看毛坯的最小网格尺寸,步长的设定应小于最小网格尺寸的1/3(注意查看primary die是否正确→step increment to save设定每隔多少步进行保存→填入根据设计的成形结束时模具的移动距离除以步长得到的模拟总步数(number of simulation steps;stop:process parameters-----general-----primary die displacement填入主模在坐标方向的位移(正值。

注意:为保证通过主模位移终止模拟,应使step中模拟总步数与步长的乘积大于stop中设置的主模位移,即需要适当增加总步数。

网格重划准则(remeshcritertia:网格重划触发(remeshing triggers通过相对和绝对穿透深度(interference depth设定,通常采用系统默认(相对0.7,也可根据实际模拟需要进行调整。

> 生成数据库:
检查确定所有参数设置无误后点击→check→generate可生成数据库;file→save as保存key文件。

三、求解器
从第一次打开的界面(deform-3D main浏览到含有以上所生成的数据库文件和key文件的文件夹,点击simulation----run(options→选中multiple processor→setup→在host name 下填入自己电脑主机名,No. of processor设置参与运算的多核处理器的核心数→OK→close →run,等待直到模拟结束,等待时间视计算机配置水平和坯料变形程度而不同,模拟过程中可点击simulation graphics查看已保存的最近一步模拟结果。

模拟时可通过点stop暂停,点击continue继续。

四、后处理
模拟完成后,点击deform-3D post进入后处理界面。

可查看连续或每步的成形状态;
可更改模型显示状态;
查看载荷,可查看模具或工件在某一方向随时间(time或每步(step的受力曲线;
切片工具,可对模型进行剖切;
镜像工具,如果是剖分后进行的模拟,可通过镜像工具选择对称面后添加(add直到出现一个整体;
控制显示工件与模具接触点从而查看模具型腔是否填充满;
使选中对象透明;
控制选中的对象是否显示;
测量工具,在模型上通过两点粗略测量距离;在左侧模拟状态显示窗口点右键→show dimensions可查看系统选择的测量距离;
可查看各种成形数据;
详细设置标题、坐标系、背景亮度等的显示效果。

以上简要介绍了Deform-3D的使用步骤,它的强大功能需要在掌握一定的理论基础后不断深入探索相关参数的设置并与实际生产相联系才能发挥出来,在此希望与大家互相学习、共同进步。