搜索基于DynaForm的NUMISHEET 2014 Benchmark 4實(shí)例詳解
2017-05-15 by:CAE仿真在線 來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)
NUMISHEET是每隔3年的一次的沖壓仿真的盛會(huì),2014年是最近的一期,此次大會(huì)有4個(gè)測(cè)試案例,這次選擇相對(duì)比較簡(jiǎn)單的第四個(gè)案例做一個(gè)完整的沖壓仿真案例說(shuō)明。NUMISHEET是每隔3年的一次的沖壓仿真的盛會(huì),2014年是最近的一期,此次大會(huì)有4個(gè)測(cè)試案例,這次選擇相對(duì)比較簡(jiǎn)單的第四個(gè)案例做一個(gè)完整的沖壓仿真案例說(shuō)明,本案例包括以下內(nèi)容:
測(cè)試題目的要求解讀;
建模;
網(wǎng)格劃分;
新建材料(2種);
工藝條件設(shè)置;
控制參數(shù)設(shè)置;
分析結(jié)果后處理(剖面線的生成與輸出);
基本仿真環(huán)境說(shuō)明:
操作系統(tǒng):Win7
X64
仿真軟件:DynaForm5.9.2.1
求解器:LS-DYNA
R9*71_R7.1.2_SMP
硬件:Z800工作站 16G內(nèi)存 2CPU(E5520)共8個(gè)核心
1 官方給出的標(biāo)準(zhǔn)的圖紙材料及工藝參數(shù)
1.1模具及板材的圖紙
圖1 模具及板材圖紙
有個(gè)尺寸的模擬,此次只做第一個(gè)Condition A。
1.2 材料參數(shù)相關(guān)
測(cè)試題目要求用2種材料:
AA5042(鋁材)厚度為0.2083mm,AKDQ鋼材,厚度為0.2235mm;
AKDQ材料力學(xué)性能參數(shù)如下:
圖2 AKDQ材料力學(xué)性能參數(shù)
AA5042材料力學(xué)性能參數(shù)如下:
圖3 AA5042材料力學(xué)性能參數(shù)
1.3 其他的工藝參數(shù)
摩擦系數(shù):0.03
壓邊力:8900N
實(shí)際沖壓速度:140mm/S
下壓距離:材料完全成型,大約15mm。
1.4分析報(bào)告要求
圖4 分析報(bào)告要求
要求在三個(gè)不同高度平面上的不同角度的R值,以及設(shè)備的力位移曲線;
至此,分析所需要的所有的信息都已經(jīng)給出,下面我們需要根據(jù)給出的信息建模并進(jìn)行仿真分析;2.建立分析用模型并輸出IGES文件
筆者一直使用SolidWorks作為建模工具,如果是其他軟件的用戶(hù),可以用自己熟悉的三維軟件進(jìn)行建模,模型很簡(jiǎn)單,不再詳述建模過(guò)程,建立好模型的效果如下:
圖5 幾何模型
輸出模型為IGES文件,并為各個(gè)零部件命名;
3 導(dǎo)入DynaForm,進(jìn)行分析的前處理設(shè)置
3.1 導(dǎo)入模型
選擇4個(gè)模型,點(diǎn)擊確定或者導(dǎo)入;
圖6 模型導(dǎo)入
3.2 用零件層的編輯工具,給導(dǎo)入的層重新命名,效果如下
圖7 重命名零件層3.3 劃分網(wǎng)格
3.3.1 劃分模具網(wǎng)格:隱藏blank層,點(diǎn)擊曲面網(wǎng)格劃分按鈕
圖8 模具網(wǎng)格劃分參數(shù)設(shè)置
圖9 模具網(wǎng)格
3.3.2 劃分板材網(wǎng)格
隱藏其他的層,只保留blank層,點(diǎn)擊曲面網(wǎng)格劃分工具,選擇Part Mesh:
圖10 板材網(wǎng)格劃分參數(shù)設(shè)置
圖11 板材網(wǎng)格劃分 3.4 新建一個(gè)自動(dòng)設(shè)置-板料成型算例
3.4.1選擇板料成形,并設(shè)置分析工序和類(lèi)型
圖12 新建分析
3.4.2 設(shè)置定義板料
點(diǎn)擊定義幾何模型,在彈出的頁(yè)面選擇零件層,并指定Blank層即可
圖13 板料零件層定義
3.4.3 定義AKDQ材料
定義了blank層之后,由于材料是自定義的,所以點(diǎn)擊材料下的<無(wú)>按鈕
圖14 零件AKDQ材料定義點(diǎn)擊新建按鈕:選擇36號(hào)類(lèi)型
圖15 材料選擇
按材料要求定義以下數(shù)據(jù):
圖16 硬化規(guī)則定義
點(diǎn)擊C00,選擇公式類(lèi)型為Hollomon,并定義數(shù)值,點(diǎn)擊應(yīng)用,確定退出。
圖17 公式類(lèi)型選擇還有另外一款材料AA5042,一樣的設(shè)置方式,再此就不一一重復(fù)!
3.5 定義工具
點(diǎn)擊自動(dòng)分配即可!注意更改摩擦系數(shù)!
圖18 工具定義
3.6 定義工序更改drawing工序的D3PLOT為幀數(shù)15,其他默認(rèn)參數(shù)!
圖19 工序定義
3.7 設(shè)置控制參數(shù)
圖20 控制參數(shù)設(shè)置
設(shè)置完畢,點(diǎn)擊保存4 生成DYN文件,并提交運(yùn)算
打開(kāi)job submitter程序,點(diǎn)擊DYN按鈕,選擇剛才生成的DYN文件,
圖21 提交計(jì)算
點(diǎn)擊Submi Jobs開(kāi)始運(yùn)算!
5.計(jì)算結(jié)果后處理
計(jì)算完畢后,打開(kāi)DynaForm的后處理的程序,隱藏其他層,查看一下變形的效果:
AA5042材料結(jié)果:
圖22 AA5042材料板材變形結(jié)果
鋁材AA5042的分析的起皺效果與實(shí)際沖壓出來(lái)的外觀基本一致!
AKDQ材料結(jié)果:
圖23 AKDQ材料板材變形結(jié)果左邊照片應(yīng)該是用鋁材AA5042壓制的,所以AKDQ的起皺效果不是很強(qiáng)烈,AKDQ材質(zhì)的材料各向異性不是太大,所以成型的結(jié)果還是比較均勻的;
兩種材質(zhì)的成型的對(duì)比:鋁材的各向異性差異較大,導(dǎo)致成型各個(gè)方向材料流動(dòng)不一。
圖24 兩種材料模擬結(jié)果對(duì)比
5.1 三個(gè)剖面的截面線輸出
按照給出的仿真結(jié)果的要求,我們需要輸出3個(gè)不同高度截面線,并且測(cè)量具體的數(shù)值首先需要生成三條剖面線:
5.1.1 打開(kāi)工具截面剖切
圖25 截面剖切
5.1.2 定義剖切面
圖26 剖切面定義
5.1.3 生成剖面線
在-3.5mm平面 左邊為AA5042 右側(cè)為AKDQ
圖27 -3.5mm平面結(jié)果對(duì)比在-4.5mm平面 左邊為AA5042 右側(cè)為AKDQ
圖28 -4.5mm平面結(jié)果對(duì)比
在-5.5mm平面 左邊為AA5042 右側(cè)為AKDQ
圖29 -5.5mm平面結(jié)果對(duì)比
導(dǎo)出曲線:保存成IGES格式,在AutoCAD或者其他三維設(shè)計(jì)工具中按要求對(duì)結(jié)果進(jìn)行測(cè)量:如下圖所示AA5042 -5.5截面線測(cè)量示意:
圖30 截面線測(cè)量
5.2 生成力位移曲線
后處理中,應(yīng)用設(shè)備噸位預(yù)測(cè):
在彈出的頁(yè)面中,選擇die,點(diǎn)擊繪制,即可得到成形力(AA5042)與位移的曲線圖;
圖31 成形力(AA5042)與位移的曲線圖
可將曲線導(dǎo)出,在EXCEL中,處理相關(guān)數(shù)據(jù)
總結(jié)
NUMISHEET 2014 Benchmark4實(shí)例,從建模開(kāi)始,完整的展示了沖壓分析的整個(gè)過(guò)程,對(duì)沒(méi)有接觸過(guò)沖壓分析朋友來(lái)說(shuō),可以通過(guò)這個(gè)例子了解一下分析的具體過(guò)程,對(duì)于有所了解的朋友,可以通過(guò)這個(gè)例子,了解材料建立、剖面、設(shè)備噸位預(yù)測(cè)等少用的功能;希望讀這篇文章的朋友都有所收獲!
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