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上传时间: 2019-12-21 21:27:36
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DEFORM是一款在制造业中进行有限元分析的软件,主要用于模拟材料变形过程。软件通过分析材料在力作用下的应力应变分布,预测材料在加工过程中的变形行为。DEFORM的应用涵盖了从简单的二维问题到复杂的三维问题,同时也支持热传递和材料微观结构变化的模拟。
1. DEFORM产品家族和功能
DEFORM产品家族中,DEFORM-2D是二维有限元软件,而DEFORM-3D则是三维有限元软件。DEFORM的版本不断更新,例如文中提及的DEFORM2DTMv10.2,通过升级,软件增加了新的模拟控制参数、材料数据库、界面定义、交互式和批处理模式运行仿真、数据库管理等功能。DEFORM软件能够分析各种金属成形过程,包括冷成型、热成型,也支持蠕变模拟等特殊工艺过程。
2. 有限元分析(FEA)原理
有限元分析是一种数值计算方法,用于求解工程中的复杂结构问题。它通过将连续的物理区域划分成若干个小的、有限的、并且通常形状简单的元素,组成一个元素集合体,即有限元模型。在DEFORM中,通过选择适当的单元类型、网格密度,以及合适的边界条件和材料属性,可以构建出一个近似反映实际物理过程的数学模型。
3. DEFORM模拟控制和预处理
在DEFORM中进行模拟控制和预处理是实现准确模拟的基础。预处理阶段包括创建输入数据、文件系统、材料数据、物体定义以及数据库生成等步骤。其中,物体定义是通过确定零件的几何形状、位置和边界条件来实现。而材料数据则需要根据实际材料的特性进行选择或定义,确保模拟结果的准确性。
4. 运行模拟
DEFORM支持交互式和批处理模式运行仿真。交互式模式允许用户在仿真过程中实时监控并修改参数,而批处理模式则适用于自动化处理多批次的仿真任务。运行仿真还包括了过程监控、结果的电子邮件发送、模拟图形展示等环节。此外,软件还提供了多种工具,如数据库管理和故障排除帮助用户高效完成模拟。
5. 后处理分析
DEFORM后处理功能包括对模拟结果的图形化显示、显示窗口管理、图像工具以及后处理摘要等。通过后处理分析,用户可以对模拟结果进行深入分析,包括应力应变分析、温度分布、材料流动等,并能对结果进行可视化展示,以便更好地理解材料的变形过程。
6. 金属成形与有限元分析的基本概念
金属成形是指对金属材料施加外部力,使其发生形状和尺寸变化的过程。有限元分析在金属成形中的应用,可以预测材料在塑性变形过程中的应力、应变、温度等场变量的分布,从而指导工艺设计和优化。
7. 用户自定义功能
DEFORM提供用户自定义功能,允许用户根据特定需求创建FEM(有限元方法)子程序和后处理子程序。用户可以根据自己的需求编写代码,实现特定功能,比如自定义材料模型、边界条件、后处理数据等。
8. 附加模块和工具
DEFORM软件还包括一系列的附加模块和工具,用于处理特定的分析任务,例如添加气体陷阱计算、使用反向热传递模板等。此外,还提供了直接在PowerPoint(PPT)演示文稿中插入DEFORM动画的功能。
9. DEFORM的弹性塑性模型和压铸分析
DEFORM软件包含了弹性塑性模型,这是金属成形模拟中非常重要的部分,能够帮助用户准确模拟材料在塑性变形阶段的行为。软件还提供了压铸分析功能,对于热塑性塑料的加工过程尤为重要。
10. DEFORM的使用技巧和特定应用案例
DEFORM软件使用手册中还包含了很多特定的使用技巧,例如如何创建带孔的圆形几何体、如何从命令提示符启动仿真引擎等。软件中的特定应用案例,如惯性焊模拟和弹簧加载滑动模具模拟等,都是帮助用户具体应用软件解决实际工程问题的好例子。
通过上述知识点的介绍,我们可以看到DEFORM在有限元分析领域的重要作用和强大功能。DEFORM通过提供强大的预处理、处理和后处理工具,以及用户自定义功能,帮助工程师和技术人员在金属加工、热处理、塑料成形等领域进行工艺设计和优化。无论是对材料的微观结构变化,还是在生产过程中可能出现的各种热力耦合问题,DEFORM都能够提供有效的解决方案。