ABAQUS在板料激光喷丸成形模拟过程中的应用

合集下载

ABAQUS变形分析

ABAQUS变形分析

ABAQUS变形分析引言ABAQUS是一种常用的有限元分析软件,它可以用于对各种结构在不同载荷下的变形行为进行模拟和分析。

本文将介绍ABAQUS的基本原理以及如何使用ABAQUS进行变形分析。

ABAQUS基本原理ABAQUS基于有限元法进行分析,有限元法是一种将连续物体分割成有限个单元进行离散的数值方法。

ABAQUS支持多种类型的单元,如线性和非线性单元、固体和壳单元、二维和三维单元等。

通过将结构分割成有限个单元,并对单元进行力和位移边界条件的赋值,ABAQUS可以求解出结构在给定载荷下的应力和变形情况。

ABAQUS的分析过程包括以下几个步骤: 1. 几何建模:使用ABAQUS提供的几何建模工具或者导入其他CAD软件的几何模型,创建待分析的结构模型。

2. 材料定义:为结构模型中的各个部分定义材料属性,包括弹性模量、泊松比等材料参数。

3. 网格划分:将结构模型划分成有限个单元,并为单元定义合适的网格尺寸和形状。

4. 载荷和边界条件:为结构模型施加载荷和边界条件,包括力、位移和约束等。

5. 分析设置:选择适当的分析类型、求解器设置和收敛准则等。

6. 求解分析:运行ABAQUS求解器,得到结构在给定载荷下的应力和变形结果。

7. 结果后处理:分析计算结果,进行结果后处理,包括生成应力云图、变形云图等。

ABAQUS变形分析实例下面将以一个简单的悬臂梁变形分析为例,介绍如何使用ABAQUS进行变形分析。

几何建模首先,我们使用ABAQUS的几何建模工具创建一个悬臂梁的结构模型。

在悬臂梁中,一端固定,另一端受到一个向下的集中力。

材料定义接下来,我们为结构模型中的悬臂梁定义材料属性。

假设悬臂梁是由钢材制成的,我们需要为钢材定义弹性模量和泊松比等材料参数。

网格划分然后,我们将悬臂梁划分成有限个单元,并为单元定义合适的网格尺寸和形状。

在本例中,我们可以选择简单的线性单元。

载荷和边界条件在这一步中,我们需要为悬臂梁施加载荷和边界条件。

无模成型技术

无模成型技术

摘要:金属板料成形在制造业中有着广泛的应用,但传统的金属板料加工工艺都离不开模具,采用模具成形生产周期长,而且缺乏柔性,产品变化时就需要重新更换模具,这就延长了新产品的开发周期。

而现代社会产品的更新换代非常迅速,如何快速、低成本和高质量地开发出新产品,是企业生存和发展的关键。

因此一些新型的无模成形技术应运而生,如:喷丸成形、数字化渐进成形、无模多点成形、激光热应力成形、激光冲压成形等。

这些技术都是在数控系统的支撑下,实现板料的无模成形,具有很大的柔性。

他们克服了模具成形的不足,节省了模具制造费用与时间,特别适合新产品的开发和小批量生产。

1 喷丸成形喷丸成形是利用高速弹丸撞击金属板料的一个表面,使受撞击表面及其下一层金属产生塑性变形,导致面内产生残余应力,在此应力作用下逐步使板料达到要求外形的一种成形方法。

[1]目前其主要应用在航空航天领域,如波音和空中客车等飞机制造公司在其现代客机的生产中,都已采用了喷丸成形方法。

其主要优点是:(1)零件长度不受喷丸成形方法的限制,现代飞机蒙皮零件的长度已达32m,若采用其他方法,设备投资将急剧增加。

(2)工艺装备简单,无需成形模具,只需简单的夹具。

准备周期短,固定投资少。

(3)在进行成形的同时,可对板料起到强化作用。

(4)可对变厚度的板料进行成形。

(5)既可成形单曲率外形,又可成形双曲率外形,如机翼上下气动弯折区或非直母线区。

[2]喷丸成形的工艺方法有弯曲喷丸、延伸喷丸和预应力喷丸3种,其成形机理十分复杂。

由于影响成形过程的因素较多,使得喷丸成形工艺参数的选择仍要依靠庞大的实验数据库和操作经验,采用试喷渐进的方法来确定,耗时费资。

在采用CNC喷丸成形后,这一问题更需解决。

西北工业大学的康小明等人提出喷丸成形CAD/CAM/CAE系统,以机翼整体壁板全信息模型及喷丸成形数据库为基础,解决了喷丸成形的参数选取问题;对喷丸成形进行运动模拟,简化了喷丸成形的数控编程工作;对喷丸成形进行有限元模拟,增强了对这一复杂过程的预见。

abaqus仿真案例

abaqus仿真案例

Abaqus是一款功能强大的有限元分析(FEA)软件,广泛应用于各种工程领域。

以下是一个简单的Abaqus仿真案例,演示了如何对一个简单的结构进行静态分析。

案例描述:
假设我们要分析一个简单的矩形板,其长度为1m,宽度为0.5m,厚度为0.01m。

该板材由线性弹性材料制成,其弹性模量为200GPa,泊松比为0.3。

分析步骤:
1.创建模型:在Abaqus中创建一个新的模型,并设置模型单位为m。

2.创建材料属性:在Abaqus中定义材料的弹性模量和泊松比。

3.创建网格:对模型进行网格划分,选择合适的网格大小和类型。

4.施加载荷和约束:在模型的边界上施加固定约束,并在上表面施加均匀分布
的载荷。

5.运行分析:进行静态分析,并查看分析结果。

分析结果:
通过查看分析结果,我们可以得到矩形板的应力分布和变形情况。

在本案例中,最大应力出现在矩形板的中心位置,其值为199.8MPa。

最大变形出现在矩形板的边缘位置,其值为0.002m。

结论:
本案例演示了如何使用Abaqus进行静态分析,并得到了矩形板的应力分布和变形情况。

通过调整材料属性和载荷条件,可以对不同结构的静态性能进行分析和优化。

abaqus有限元仿真流程

abaqus有限元仿真流程

abaqus有限元仿真流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。

文档下载后可定制随意修改,请根据实际需要进行相应的调整和使用,谢谢!并且,本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,如想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!Abaqus 有限元仿真流程主要包括以下几个步骤:1. 问题定义:明确仿真的目的和问题。

喷丸处理技术的应用及其发展

喷丸处理技术的应用及其发展

喷丸处理技术的应用及其发展薛雯娟,刘林森,王开阳,王联,杨亚萍( 重庆市科学技术研究院,重庆401123)[摘要]喷丸处理可以改善机械零件的疲劳强度、耐磨性和粗糙度等性能,其应用也越来越广泛,随着技术要求的提高,新型喷丸处理技术得到了发展。

综述了国内外传统喷丸处理技术的研究及发展现状,阐述了新型喷丸处理技术的特点和使用条件,分析了喷丸强化处理技术在实际应用中的限制条件,指出今后的研究重点应为开发复合喷丸强化技术、开拓新的应用方向及加强理论研究。

[关键词]喷丸强化; 表面性能; 现状与前景[中图分类号]TG668 [文献标识码]A [文章编号]1001 - 1560(2014)05 - 0046 - 040 前言喷丸强化可改善金属材料的抗疲劳性能及耐腐蚀性能,提高其使用寿命。

近年来,新型喷丸技术获得了较大的发展和应用,如微粒冲击、激光喷丸、超声喷丸、高压水射流和复合表面喷丸在各领域有着不同的应用。

然而,对喷丸理论的研究、喷丸工艺设备研制方面尚未成熟。

以下对传统及新型喷丸技术进行了综述,以期为促进喷丸强化技术的开发和应用提供参考。

1 传统喷丸技术1.1 国内目前,国内对传统喷丸技术的研究主要有以下3个方面。

(1) 基础研究以塑性变形、位错及相变、残余应力及松弛、疲劳断裂、应力腐蚀和表面强化为基础理论,研究材料的疲劳性能和组织强化。

TC4 钛合金经喷丸处理后,表层的组织和亚结构细化,表层强变形区形成孪晶,从而产生了强烈的加工硬化效应[1]。

0Cr13N i8M o2Al[2]、303 奥氏体不锈钢[4]、层冷作程度和表面粗糙度的7075 铝合金,在循环载荷下,较大的残余应力场分布也伴随着较强的表层冷作、塑性变形及表面缺口效应[7]。

(2) 特殊材料喷丸工艺参数的选择和确定采用不同工艺参数( 喷丸粒径、喷丸时间和强度) 对A -100 高强度钢进行喷丸强化,残余应力场分析结果表明,随着喷丸时间的延长,最大残余压应力的深度和强化层深度增大,表面残余压应力减小,较大直径和较大喷丸强度会加深强化层的深度[8]。

abaqus钣金冲压成型例题讲解II

abaqus钣金冲压成型例题讲解II

钣金成型例题讲解II一、背景在上一章中,我们针对ABAQUS模拟成型问题的过程进行了详细的介绍,其中最重要的环节莫过于用户对于实际问题的物理过程的把握。

在成型工艺上,过去很多生产厂习惯于一次成型完毕,好处是成型时间短、生产进度快,免去了二次成型的麻烦,但不足之处是操作人员多,劳动强度大,质量不易控制。

随着加工技术的不断发展,成型件的尺度不断加大,一次成型的弊端日渐引起重视。

为了保证质量,有的单位采用了国外常用的多次成型法,即成型件的最终形状分为若干个成型步来完成,每次成型其中的一部分。

很多实际钣金件的成型加工过程都是经过若干次成型来完成的,这些多次加工过程中,最简单的情况就是二次成型过程。

这种加工方法的好处是质量容易控制,但也存在一些问题如施工周期长,需采用专用的适于多次成型的模具,因而,在批量小、模具少的情况下不宜采用。

本章我们将对更为复杂的成型问题进行重点描述,经过本章例题的操作,用户将对ABAQUS在钣金成型方面的应用有更为深刻的认识。

二、问题的描述本例题所模拟的问题,是某实际钣金成型件的实际加工过程。

该过程包括两次成型分析,而实际的模拟步骤分为七步来完成:1.定位第一套模具的空间位置;2.定位坯料在第一套模具上的相对位置;3.进行第一次成型;4.成型之后第一套模具的上下模分离;5.定位初次成型之后的半成品料在第二套模具上的相对位置,为了使用户视图区域简洁明了,我们在该分析步中人为的加入一个操作,即移开第一套模具,让第二套模具在试图前部;6.进行第二次成型;7.成型之后第二套模具上下模分离。

图1为钣金件实际成型后的形状,图2为第一套模具示意图,图3为第二套模具示意图。

首先,我们将通过ABAQUS/CAE完成图4所示的装配图,其中平面铝板将被冲压成型为图1的结构。

图1图2图3图4三、建立模型3.1创建第一套成型模具1、首先运行ABAQUS/CAE,在出现的对话框内选择Create Model Database。

abaqus 模拟材料力学扭转试验方法

abaqus 模拟材料力学扭转试验方法
在Abaqus中模拟材料力学扭转试验可以采用以下步骤:
1. 创建几何模型:根据试验要求,创建扭转试验件的几何模型。

可以使用Abaqus中的几何建模工具,如Part模块,创建相应
的几何形状。

2. 定义材料属性:根据试验材料的力学性质,选择合适的材料模型,并定义相应的材料参数。

可以使用Abaqus中的材料库
或手动输入材料参数。

3. 定义边界条件:根据试验设置,给模型施加边界条件。

对于扭转试验,可以在模型的一端固定住,另一端施加扭转载荷。

4. 定义加载条件:根据试验要求,定义施加在模型上的扭转载荷。

可以使用Abaqus中的荷载工具,如Load模块,来定义
扭转载荷的大小和方向。

5. 网格划分:对模型进行网格划分,生成有限元网格。

可以使用Abaqus中的网格划分工具,如Mesh模块,进行网格划分。

6. 定义分析步骤:根据试验要求,定义适当的分析步骤。

对于材料扭转试验,可以定义一个扭转加载步骤,以及必要的初始和边界条件。

7. 运行分析:通过Abaqus中的求解器,进行模型的求解分析。

可以使用Abaqus中的Analysis模块,设置相应的求解选项,
然后运行分析。

8. 分析结果:分析完成后,可以查看模型的应力、应变和变形等结果。

可以使用Abaqus中的Visualization模块,选择相应的结果输出,并进行可视化和后处理分析。

这些步骤提供了一个基本的框架,用于在Abaqus中模拟材料力学扭转试验。

具体的步骤和参数可以根据你的具体试验要求进行调整和优化。

基于Abaqus的冲压模具仿真[精编文档]

板件冲压成型分析一、背景描述当前,制造行业加工工艺的趋势正朝着高新技术的方向发展。

由于新产品、新技术的开发成本太高、开发时间过长,加上开发成果没有保障,越来越多的公司在研发、制造过程中开始注重仿真技术的应用。

采用ABAQUS对加工工艺进行模拟有着诸多优点:1.数值模拟减少了耗时的原型实验,缩短了产品投放市场的时间;2.合理的参数设计可以降低对工件的损耗;3.合理的坯料设计,减少了飞边,也减少原材料的浪费;4.对模具的设计、加工提供合理建议;5.优化加工过程,提高产品成型质量;采用ABAQUS进行仿真模拟的目的:1.节约开发成本2.加快研发速度3.提高产品质量二、问题描述1、本实例是关于板件的冲压成型仿真模拟,图1为拉延模具三维实体,图2为模具上模的刚性实体,图3为模具下模的刚性实体,图4为模具压边圈的刚性实体,图5为毛坯的初始形状,其中定义上模、压边圈、下模为离散刚性的,即在模拟过程中假设这几个部件不发生变形,只有毛坯件发生变形,完成冲压,在分析过程中定义毛坯为可变性的。

图1 拉延模三维模型图2 模具上模刚性实体图3 模具下模刚性实体图4 压边圈刚性实体图5 毛坯初始形状2、将上述模具四部分进行装配,其中上模在最上端,下模在最下端,压边圈在下模上,毛坯在压边圈下方下模上放着,在模具冲压的过程中,下模固定不动,由上模向下运动来实现板料的冲压成型,压边圈在上模下压之前已将将板料压紧,防止板料在拉伸的过程毛坯串动,和提高拉伸后型面质量。

拉着板料的边缘,使拉伸时板料不易起皱。

下图6模具为在abaqus中的装配体。

图6 模具装配体3、定义毛坯的材料属性,进入属性模块,定义新材料名称为steel,该材料的密度为7.85E-9,杨氏模量为210000,泊松比为0.31,定义塑性属性为图7所示,True stress (MPa) Log plastic strain Array91 0.0131 0.159 ⨯ 10-2171 0.649 ⨯ 10-2211 0.177 ⨯ 10-1251 0.395 ⨯ 10-1291 0.776 ⨯ 10-1331 0.139391 0.295图7 材料的属性定义4、创建截面类型别壳,类型为均质的截面,同时将截面特性赋予给毛坯。

ABAQUS实例讲解心得

ABAQUS实例讲解心得首先,在进行建模之前,要充分了解问题的背景和目标。

明确问题的边界条件,如加载情况、材料性质等,对于模拟的精确性至关重要。

此外,合理选择适当单位和初始条件也是建模前的必备操作。

只有确保这些基本条件正确,后续的分析才能得到准确的结果。

其次,在进行网格划分时,要仔细选择单元类型和网格密度。

单元类型的选择取决于实际情况,一些典型的单元类型如线性三角形单元、四边形单元和六面体单元等。

正确选择单元类型和网格密度可以提高模型的准确性和计算效率。

此外,要注意确保模型的几何形状与实际情况符合,以避免不必要的误差。

接着,进行边界条件的设定。

边界条件是指在特定区域和位置施加的约束或加载条件。

合理设定边界条件可以模拟真实情况下的结构行为。

典型的边界条件有固定边界条件、力加载边界条件和位移加载边界条件等。

在设定边界条件时,要结合实际情况进行选择,并保证各个边界条件之间的一致性。

然后,进行材料参数的设定。

模拟中使用的材料参数对于结果的准确性起着至关重要的作用。

不同材料具有不同的力学行为和本构模型,对于常见的材料如金属、塑料和复合材料等,需要选择相应的本构模型和材料参数。

合理选择材料参数可以更好地模拟材料的实际行为。

最后,进行结果的后处理。

ABAQUS可以输出多种类型的结果,如应力、应变、位移等。

理解和解释这些结果可以帮助我们了解结构的行为和受力情况。

通过查看和分析结果,可以对模拟的准确性进行评估,并对设计和优化提供指导。

在使用ABAQUS的过程中,我还学到了一些技巧和注意事项。

首先,要养成良好的建模习惯,如按照一定的命名规则为模型的各个组件和单元进行命名,以及注释和记录关键操作和参数。

这样可以提高模型的可读性和可维护性。

其次,要注意模型的尺寸和比例,保证模型的几何形状与实际情况相符。

此外,对于复杂和大型模型,可以使用子模型和连接技术等简化建模和提高计算效率。

总而言之,通过使用ABAQUS进行建模和分析,我不仅加深了对有限元分析理论的理解,还提高了结构和材料行为的模拟能力。

abaqus在焊接工艺仿真中的应用

Abaqus在焊接工艺仿真中的应用1. 简介焊接工艺是制造业中常见且重要的工艺之一,其仿真技术的发展对于提高焊接工艺的质量和效率具有重要意义。

而Abaqus作为一款广泛应用于工程领域的仿真软件,其在焊接工艺仿真中的应用也备受关注。

本文将从深度和广度两个方面展开,探讨Abaqus在焊接工艺仿真中的应用以及对焊接工艺的优化与改进。

2. Abaqus在焊接工艺仿真中的基本原理Abaqus作为有限元分析软件,其在焊接工艺仿真中的应用主要依靠其强大的非线性有限元分析能力。

通过建立焊接工艺的三维模型,包括焊接材料的性质、热源激励和工艺参数等,Abaqus可以对焊接过程中的温度场、应力场、变形等进行精确的仿真计算。

这种基于实际物理过程的仿真分析,可以帮助工程师深入理解焊接工艺中的复杂物理现象,为优化焊接工艺提供重要参考。

3. 深度探讨Abaqus在焊接工艺仿真中的应用在焊接工艺仿真中,Abaqus可以有效地模拟焊接过程中的热传导、相变、材料塑性变形等复杂物理现象。

通过对焊接接头和母材的热影响区、残余应力、变形等进行仿真分析,可以预测焊接工艺中可能出现的缺陷,如裂纹、变形过大等,从而指导工程师采取相应的措施进行改进。

基于Abaqus的仿真结果,还可以进行后续的焊接残余寿命评估、断裂韧性分析等工作,为焊接工艺的质量控制和安全评估提供支持。

4. 广度探讨Abaqus在焊接工艺仿真中的应用除了对焊接过程本身的仿真分析,Abaqus在焊接工艺中还可以应用于焊接接头的结构强度和疲劳寿命的评估。

通过建立焊接接头的有限元模型,结合载荷作用下的应力分析和损伤累积分析,可以预测焊接接头的疲劳寿命,为设计提供重要参考。

Abaqus还可以进行多工步的焊接工艺仿真,包括预热、多道次焊接等复杂工艺的仿真分析,为工程师提供全面的工艺优化方案。

5. 个人观点和理解在我看来,Abaqus在焊接工艺仿真中的应用极大地丰富了焊接工艺优化与改进的手段。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
相关文档
最新文档