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DEFORM软件介绍

第一篇：DEFORM软件介绍DEFORM-3D的简介Deform（DesignEnviromentforForming）有限元分析系统是美国SFTC公司开发的一套专门用于金属塑性成形的软件。通过在计算机上模拟整个加工过程，可减少昂贵的现场试验成本，提高工模具设计效率，降低生产和材料成本，缩短新产品的研究开发周期。Deform软件是一个高度模块化、集成化的有限元模拟系统，它主要包括前处理器、模拟器、后处理器三大模块。前处理器：主要包括三个子模块（1）数据输入模块，便于数据的交互式输入。如：初始速度场、温度场、边界条件、冲头行程及摩擦系数等初始条件；（2）网格的自动划分与自动再划分模块；（3）数据传递模块，当网格重划分后，能够在新旧网格之间实现应力、应变、速度场、边界条件等数据的传递，从而保证计算的连续性。模拟器：真正的有限元分析过程是在模拟处理器中完成的，Deform运行时，首先通过有限元离散化将平衡方程、本构关系和边界条件转化为非线性方程组，然后通过直接迭代法和Newton－Raphson法进行求解，求解的结果以二进制的形式进行保存，用户可在后处理器中获取所需要的结果后处理器：后处理器用于显示计算结果，结果可以是图形形式，也可以是数字、文字混编形式，获取的结果可为每一步的有限元网格；等效应力、等效应变；速度场、温度场及压力行程曲线等DEFORM软件操作流程（1）导入几何模型在DEFORM-3D软件中，不能直接建立三维几何模型，必须通过其他CAD/CAE软件建模后导入导DEFORM系统中，目前，DEFORM-3D的几何模型接口格式有:①STL:几乎所有的CAD软件都有这个接口。它由一系列的三角形拟合曲面而成。②UNV:是由SDRC公司(现合并到EDS公司)开发的软件IDEAS制作的三维实体造型及有限元网格文件格式，DEFOEM接受其划分的网格。③PDA:MSC公司的软件Patran的三维实体造型及有限元网格文件格式。④AMG:这种格式DEFORM存储己经导入的几何实体。（2）网格划分在DEFORM-3D中，如果用其自身带的网格剖分程序，只能划分四面体单元，这主要是为了考虑网格重划分时的方便和快捷。但是它也接收外部程序所生成的六面体(砖块)网格。网格划分可以控制网格的密度，使网格的数量进一步减少，有不至于在变形剧烈的部位产生严重的网格畸变。DEFORM-3D的前处理中网格划分有两种方式，一种是用户指定单元数量，系统默认划分方式，用户指定的网格单元数量只是网格划分的上限约数，实际划分的网格单元数量不会超过这个值。用户可以通过拖动滑块修改网格单元数，也可以直接输入指定数值，该数值和系统计算时间有着密切的关系，该数值越大，所需要的计算量越大，计算时间越长。另一种手动设置网格使用的是Detailedsettings下的Absolute方式，该方式允许用户指定最小或最大的网格尺寸和最大与最小网格尺寸的比值。该值设置完成在网格单元数量中可以看到网格的大概数目，但无法在那里修改，只能通过修改最大或最小单元尺寸来修改网格数目。（3）初始条件有些加工过程是在变温环境下进行的，比如热轧，在轧制过程中，工件，模具与周围环境介质之间存在热交换，工件内部因大变形生成的热量及其传导都对产品的成形质量产生主要的影响，对此问题，仿真分析应按照瞬态热一机祸合处理。DEFORM材料库可以提供各个温度下材料的特性。（4）材料模型在DEFORM-3D软件中，用户可以根据分析的需要，输入材料的弹性、塑性、热物理性能数据，如果需要分析热处理工艺，还可以输入材料的每一种相得相关数据以及硬化、扩散等数据。为了更方便的使用户模拟塑性成形工艺，该软件提供了100余种材料（包括碳钢、合金钢、铝合金、钛合金、铜合金等）的塑性性能数据，以及多种材料模型。在材料库中，对每一种支持的材料提供了不同温度和应变率下材料流动应力应变曲线和膨胀系数，弹性模量，泊松比，热导率等随温度的变化曲线。（5）接触定义接触菜单用于定义工件与所有用到的模具之间以及模具之间可能产生的接触关系。工件在变形过程中的温度，变形量是待求量，工件通常被定义成为可变形接触体。通常，最简单，计算效率最高的定义是用二维曲线(ZD平面或是轴对称锻造)或是三维空间曲面(3D锻造)描述模具参与接触部分的外表面轮廓，用刚性接触体描述。刚性接触体上只具有常温，起主动传递刚体位移或合力作用。如果需要关心模具的温度变化，可将模具上所关心的部分离散成单元(二维平面单元或是三维轴对称实体单元)，定义成为允许传热的刚性接触体，分析过程中，模具既有传递位移或合力作用，同时又有内部热量的传导和与外界的换热。实际锻造过程中，模具或多或少都存在变形，当要分析模具的温度和变形时，可将模具离散成为具有温度和位移自由度的有限单元，定义成为可