DEFORM-3D基本操作入门

1、1DEF0RM-3D基本操作入门QianRF前言有限元法是根据变分原理求解数学物理问题的一种数值计算方法。由于采用类型广 泛的边界条件，对工件的几何形状几乎没有什么限制和求解精度高而得到广泛的应用。 有限元法在40年代提出，通过不断完善，从起源于结构理论、发展到连续体力学场问 题，从静力分析到动力问题、稳定问题和波动问题。随着计算机技术的发展与应用，为 解决工程技术问题，提供了极大的方便。现有的计算方法（解析法、滑移线法、上限法、变形功法等）由丁材料的本构关系, 工具及匸件的形状和摩擦条件等复杂性，难以获得精确的解析解。所以一般采用假设、 简化、近似、半面化等处理，结果与实际情况差距较大，因此

2、应用不普及。有限元数值模拟的目的与意义是为计算变形力、验算匚模具强度和制订合理的工艺 方案提供依据。通过数值模拟可以获得金属变形的规律，速度场、应力和应变场的分 布规律，以及载荷-行程曲线。通过对模拟结果的可视化分析，可以在现有的模具设计 上预测金属的流动规律，包括缺陷的产生（如角部充不满、折叠、回流和断裂等）。利 用得到的力边界条件对模具进行结构分析，从而改进模具设计，提高模具设计的合理性 和模具的使用寿命，减少模具重新试制的次数。通过模具虚拟设计，充分检验模具设计 的合理性，减少新产品模具的开发研制时间，对用户需求做出快速响应，提高市场竞争 能力。一、 刚（粘）塑性有限元法基本原理刚（粘）

3、塑性有限元法忽略了金属变形中的弹性效应，依据材料发生塑性变形时应 满足的塑性力学基本方程，以速度场为基本量，形成有限元列式。这种方法虽然无法考 虑弹性变形问题和残余应力问题，但可使计算程序大大简化。在弹性变形较小甚至可以 忽略时，采用这种方法可达到较高的计算效率。刚塑性有限元法的理论基础是Markov变分原理。根据对体积不变条件处理方 法上的不同（如拉格朗日乘子法、罚函数法和体积可圧缩法），乂可得出不同的有限元 列式其中罚函数法应用比较广泛。根据Markov变分原理，采用罚函数法处理，并用 八节点六面体单元离散化，则在满足边界条件、协调方程和体积不变条件的许可速度场 中 对应于真实速度场的总泛

4、函为：口 n （m） =17 （1, 2,，m） （ 1 ）对上式中的泛函求变分，得：2=0 （2）采用摄动法将式（2 ）进行线性化：=+ A u n （ 3）将式（3）代入式（2）,并考虑外力、摩擦力在局部坐标系中对总体刚度矩阵和 载荷列阵，通过迭代的方法，可以求解变形材料的速度场。二、Deform-3d基本模拟功能2切削 machining （cutting）成形 forming模具应力分析die stress analysis滚轧 shap and ring rolling热处理 heat treatment三、De form-3d基本结构与方法包括前处理程序(Pre-processor

5、)、模拟程序(simulator)和后处理程序(Post Processor)。首先要在C AD软件(如Pro/E、UG等)中进行实体造型，建立模具和 坯料的实体信息并将其转换成相应的数据格式(STL):然后在软件中设定变形过程的 相应环境信息，进行网格剖分；再在应用软件上进行数值模拟计算：最后在后处理单元 中将计算结果按盡要进行输出。事实上，由于设置了冷成形、工件材料、模具等信息后，环境条件几乎全是默认的。 因此只要熟悉了操作步骤，严格按耍求操作可以顺利完成预设置工作(pre-processor)： 设置完成后，通过数据检查(check data)、创建数据库(generate data)

6、将数据 保存，然后关闭操作：开启模拟开关(switch simulation)运行模拟程序(runsimulation),进入模拟界面，模拟程序开始口动解算，在模拟解算过程中，可以打开 模拟图表(simulation graphics)监视模拟解算进程，并进行图解分析，对变形过程、 应力、应变、位移、速度等进行监视。应用后处理器(postprocessor),分析演示变形过程，也可以打开动画控制开关 (animation control) 隐去工(模)具(single object mode),进行动画演示。并同时可以打开概耍(summary)和图表(graph),对荷栽、应力、应变、位移和速

7、度 等进行详细分析。四、 软件安装Deform-3d软件的安装，只要按提示操作，可以顺利完成安装。安装完成后，分别 打开原始程序文件夹和已经安装好的程序文件夹，在原始文件夹中找到MAGNITUDE文件 夹并打开，将其中的文件拷贝到已经打开的安装文件夹中，重新启动计算机。(t。be continued)DEFORM-3D基本操作入门(2)五、操作步骤31、问题设置(problem setup)4E DEFORI-3D V (L1Pack 1)Eilicik Ieol Ji w gjtQi&n 勲”F 直 r A 0 4 0 创 g 51K*.drPebls isPROBEEM$wEty y 可皿

8、 Y gxw S DEFQRM-Pre ProcessorDTFOIW-祖 EgMtuMnSn, WHpiToolSimulatoTstop Con?iiuKCRO?(? PlOCGCg IfoD-itOPost Processor忧 FCKMTtl在F拉菜单中,选择新问题new problemM打开程序，在打开的界面上，点击“文件file”0 空臥UKLEM5-在问题设置(Problem Setup)菜单中的问题类型(Problem Type)栏, 选择成形forming vKCTORM-SnXS J!眸冏鈕gu1FTg dr自倔?耐$ 謔冏Z5 DEnai-6(SdTvi PftcJtEx

9、olr*e | gsg | fUcAtDiracUC:.n、n ICuicFOtCkHEMMl】匚owii mMiTt1 mzToolw曲也H松9Frefoxa Wi x*!lSimulatorMSCEUMI,ZMchJamsirox P】OR iaeLictfiK*Post Process-在问题位宜(Problem location)中，一般选家庭目录(Under problem home directory)ftlIol Ji gjpUe K#1T-Of :腐両Si?勺直 A A Q.*. (Fownw;g dr.】mZTTJU：l :K；DKnaJUD FfiODI1FORX- 5D

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11、（可以彳、改）89点击“完成finish,打开操作界而。操作的第一步，问题设置即宣告完成。(tobe ftlIol Ji gjpUe K#1T-Of :腐両Si?勺直 A A Q.(SdTvi PftcJtExolr*e | gsg | fUcAtDiracUC:.n、n ICuicFOtCkHEg dr.】mZTTJU：l :K；DKnaJUD FfiODMMl】匚owii mMiTt1 mzToolw曲也H松9Frefoxa Wi x*!lSimulatorMSCEUMI,ZMchJamsirox P】OR iaeLictfiK*Post ProcessI1FORX- 5D EQ15 DE

12、rqrai-0慟$話斶液KtrOKM-Jtl10continued)五、操作步骤之二11型设置。有了前面的问题设宜，就町以进入操作，木节上要介绍对象(工件设置中的几何模2、操作设置(operation setup)选择“公制SI”f DEFORI-P3 VAF fi-1 waifE P砒班 1)- (FORiriTC_gj筒 协“ijLtr MaJl QjDtioat U15Q = (S) G3 备个莎0 P*0!Frol ed na QT UUrJ S7sipwisirTS丹翊总T EncOixhk vecovd fl*Te-pncvsrsrs雨ateMLUrateMLUr Mae*Mae*

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19、T人恥?处戸 /丄兀 “Z /$ DEFORI-F3叙 1Pack 1)- (FORirC_8JF0NSIW.S Sw i 3i U UzgQ Ji vlurViw石汕WUJT jQ OptTt* 11 OK，三品Eec，s ； 夸 wtu約I tre ； CJGEZ”:HCS1 J- EMX- 1 W)t%pl*CQ Z O1Q1 TOEXflCCC耳 1115fcw.dro|-ns?T-siocorF力疥Q F矽民|机他E勺时勺DEmS DEC*SCK 一勺心R； Mrt14设置工件对象(温度、塑性等已经默认)http：/photo. blog sina com cn/showpic ht

20、ml 一 blogid=416ab3d&0100hnkv&url二http:/static2 photo sina cont cn/orignal, 416ab3dag82b0d563al1115$ DEFORI-F3 ftr . 1M2 )( (FORirirc_g) )HO GSQ 9 阖 0 2Bjlty Majl CjpUoRt JUljFtoject Ii*wjFOWOW.t胸讹皿! S- 2nhRotkpi BJTT3勺 OSF9B.：昭隠F0VSIW.8 Sw i 3C01-AXbJedsruvtiG rocOGC*Z” HesllDouichjy eoaditlofts二色To

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23、rm3d训讦滿命161617HEa G30 n电Q. Q. O O0 30通过输入确定工件形状与尺 *54 “c ixv iS ijFiocess Ob) )tco*pzltyfcaplect amDQS Aobjeds;今険ui ere OGCCWQ，” :CSh网络划分mesh,输入单元数，一般选20003000j*| Ji U UzwQ giBjUr Ka*l Mtw QjpHoftt DEF0RI- F3G I ($打邨处 Pae* i)(FOR1IIK,81WWIW.8 珀2 i GJruMio rocPo 17 I 44, Fcirtts r4rtoject Ti*wctdic-5

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27、riE-sirjdry Cwvd ianD“omu li odiGmpbfc 人$asr7 人mm.。丛上兀 .人冷Z /GeTaert inc soYfc 3h.dr f c ftauh nr Q 4 with 7：O porgotu KL4 J57%丹“aIbikpi eeAW Rexli.FOWIW.ISw - i (-0ruMi &韓Folr l44, Points MoAI si-i oi s au(roF( (zoc)W f i ijMtmu BdcY OCe“.rcloestyD3I:DEF0RI-F3 For 乳 1 (弘Mi”1)- (FORiTIC_8Jjib| fi U

28、Uzv在Q lii5L*r Ka*l2ie?.t g*l?-上模设置top die方法与工件设置类似。如：输入或界定对象模型import object or defineprimitive geomi try 不再重复。-上模运动设冒movement （般选默认）CtJiera： irit wild a&nsec21DEFORI-F3 0乳1 (弘Mi” McJ? 1)(FORiTICR3.9 Q CFProject Ii*w目EWU無二0 *Optr* g 1 FiocessS - nh 5-ft vKfc p- rvMnl t TM 抄Me% -令啲必？i tre :OGEZ”：Hcsl

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30、Srnjort *ovB4A*L*1 fro pvwx lB*rr0X：血讹FBM-XIna 1 i.速度可以修改，也可以选择默认一燉不影响模拟下模设置bottom die,如工件设置类似。如输入或界定对象模型import object or define primitive geomi try不再重复。工件与上下模设置完毕后，需要对对象定位position （选择自动或手 动）U Uzv在Q lii5L*r Ka*lg*l?Gmphic 人$asr7 人REA /.Log 人冷Z ) pd /Lo* 4Carr nt xt xok厂 X29， nsc22(F0RiriC_8JhiMiire.

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34、bMClxu (nr筒01 UiavtortKajl J_!w Qjptiom K*19Project TKW丄YCheck dataGzpZc 人 Tsb处偸人s* Aez /1$ nsfre-8nocT*rc!*avsLETted24(to be continued)Deform3d基本操作(五)3、模拟解算(simulation)-扌J 开模拟开关 switch to simulationMM建帖方*25Stp?toject T*wgjTOKQW.lTI、DEF0RI-F3 3(弘Mi”1)- (F0R1TBC Ifi i U UzgQ Ji vlurVi QjpMo?.t Ul?H&(

35、S)G33心抄OSSfF电Q. Q. Q 疾也:世迹巴腔逗V? ipF0WIW.1S $tr -I -1 e -1)負?rste CMry g仏oD 5$ WH g 心-1) )nsMWfcR-X - Pre-5*ictcoJ割撩ere *日 JE19 i - irw .,S创S唤时3畑.了 P2H溯右 Wr h ，运行模拟程序run simulationgm OPT1UUiGzpZc 人$iyyrT 人恥y处戸 /丄ON .GZ /円VrnrJldd ODCfttloaAdd dio ilrssSwa ch CU muai. LaxFBQCU muai. Lax厂叭山伽ci phi厂叭山伽c

36、i phiKTOffl-孙 r丈枱l -衍crg. 0 nstcMM建帖方堂27启动模拟（点击“OK程序开始自动模拟解算）MM建帖方堂28CM 3 nil* 51ilLfctLt；mptdc人人nr伽谢心芒X.fog f却唧嶼I-F3叩炉診丿皱h I）Min卩朋耽船一厲】Q . , ，団聲讥血0冇 liM CtLens冬“ , lPtGlwe Tftvgjrowow-j?闻 PtTltlWinulartcFB0C4& vaai tuxwhi14 MGJt-fe I -如cm$ MTOBT3EMJUOI-3P 畑MM建帖方堂29打开模拟图表simulation graphics （模拟监视）$

37、PEF0RI-F3札 i 仍”巧m Pact ij - lFORITFc；_lGJ30ITEPATtCTrELoenVUUTPE ELM】丁丫Na； IDRMMLATCTI TCTCEE?jm BORMSOLVIlrt rim (SEC)BnnoE?.HORK1fl.499SS88TiBM&【强炖紇冇述-们4.1t4r095E-01fc.MT工0 5O39053963EM W!?5?0TT2E-020 ISIi429324E-0l30. 5035646385E*04 ?iMWJ+3 5E-02 3LLS0938L9E-02 OS?OLP阿EU 汕 KATE=Z. ?4.Z09OLD LCMET

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40、- lFORITFc；_lGJ31IKEClE/OVTSIDt CK：R4. d4440ST删加二U一一选择右边的工具栏，进行模拟监视，从上至下分别是，无图形分析 none应变分析strain-应变率分析strain rate-应力分析stress-速度分析velocity-流量分析displacement -温度分析temperature-破坏分析 damege32二一 AIAIJLJL旦 t t r r 二 mmXLXL型 BEFORI3DS件入 1 l-do - Ii!Tkft ford；阖r交骨Q) m 别KIM通入曙M紅 IA a)物口 &)倉正文疾休五弓P / u：v A；= i=

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