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材料成形技术基础课程实验报告塑性成形过程的数值模拟一.实验目的:通过本实验的教学,使学生基本掌握有限元技术在板料塑性成形领域的应用情况,拓宽学生的知识面,开阔视野,使学生对塑性成形过程的数值模拟技术有深刻的理解,预测板料弯曲成形的性能。二.教学基本要求:学会使用Dynaform数值模拟软件进行板料弯曲成形过程的仿真模拟,对模拟结果具有一定的分析和处理能力。三.实验内容提要:掌握前处理的关键参数设置,如零件定义、网格划分、模型检查、工具定义、坯料定义、工具定位和移动、工具动画、运行分析。了解后处理模块对模拟结果的分析,如读入d3plot文件、动画显示变形和生成动画文件、成形极限图分析、坯料厚度变化分析等。四.实验过程:1.准备工作安装好dynaform软件2.打开软件打开后界面如图3.导入模型点击FileImport,出现Import File对话框,找到“新建文件夹”.选中binder.igs,点击Import,再点击blank-140.igs,再点击Import,如此,依次导入四个模型文件,最后点击OK确认。四个模型导入后,结果如图4.重命名文件此步骤仅仅是更改四个模型文件的文件名,便于后续操作识别。需要注意的是,文件名就是它们的作用,另外,不同零件的颜色不同,文件名的颜色和零件的颜色是对应的。点击PartsEdit,出现Edit Part对话框,这里便要依次更改文件名。首先选用红色文件名“c001v000 1”,在上面的Name对话框中输入binder,然后点击Modify。点击黄绿色文件名“IGS00001 2”,在上面的Name对话框中输入banker,然后点击Modify。点击蓝色文件名“IGS00002 3”,在上面的Name对话框中输入die,然后点击Modify。 点击紫色文件名“IGS00003 4”,在上面的Name对话框中输入punch,然后点击Modify。 5.网格划分点击工具栏中的图标,会弹出如下的对话框 在此需要指出的是,这是选择显示那个零件的一个工具,例如上图中1、2、3、4四个零件都被选中了(彩色时是选中,白色时是未被选中),因此四个零件都显示出来了,但如果只选中binder1,那么就只会显示零件1,而屏幕右下角的位置,表示当前被选中的零件,解释完毕,开始划分网格。 1Binder零件网格划分 点击图标,出现Part Turn。对话框,依次单击banker 2,die 3,punch 4,它们都会被取消选中,只留下binder 1被显示,点击OK确定。然后点击右下角的Current Part,弹出Current Part对话框,选择binder 1,点击OK确定。点击PreprocessElement,弹出Element对话框,选择第四个图标(自动模式),将Max Size改为10,点击Select Surfaces,点击Displayed Surf,点击OK,点击Apply,点击Yes,点击Exit,点击OK,于是第一个零件网格划分完成。2Banker零件网格划分点击图标,取消Binder 1零件的显示,添加Banker 2零件的显示,点击OK确定。然后点击右下角的Current Part图标,将当前零件选成Banker 2,点击OK确定。点击PreprocessElement,弹出Element对话框,选择第三个图标,弹出Control Keystone对话框,点击POINTS/NODES,弹出Input Coo。对话框,选中Point,然后在绘图区沿顺时针或者逆时针方向依次选中Banker零件的四个顶点,如下图所示这时会弹出一个对话框,将N2和N4改成20,点击Ok确认,点击Yes,点击Exit,点击OK,于是第二个零件网格划分完成。3Die零件网格划分点击图标,取消Binder 2零件的显示,添加Die 3零件的显示,点击OK确定。然后点击右下角的Current Part图标,将当前零件选成Die 3,点击OK确定。点击PreprocessElement,弹出Element对话框,选择第四个图标(自动模式),点击Select Surfaces,点击Displayed Surf,点击OK,点击Apply,点击Yes,点击Exit,点击OK,于是第三个零件网格划分完成。4Punch零件网格划分点击图标,取消Die 3零件的显示,添加Punch 4零件的显示,点击OK确定。然后点击右下角的Current Part图标,将当前零件选成Punch 4,点击OK确定。点击PreprocessElement,弹出Element对话框,选择第四个图标(自动模式),点击Select Surfaces,点击Displayed Surf,点击OK,点击Apply,点击Yes,点击Exit,点击OK,于是第三个零件网格划分完成。6模型检查 模型检查即为法向检查,要求所有零件法向均指向坯料。点击图标,将所有零件显示。点击PreprocessModel Check,弹出Model Check对话框,点击第一个图标,然后点击Punch零件(紫色),单击两次,便会显示Punch零件的法向,如果向右,则点击No,如果向左,则点击Yes。单击右下角的Current Part,将当前文件选为蓝色的Die零件,单击图标,再点击蓝色的Die零件,单击两次,同样会显示Die零件的法向,应该是向上的,如果是对的就点击Yes,如果错了就点击No。单击右下角的Current Part,将当前文件选为红色的binder零件,单击图标,再点击红色的binder零件,单击两次,同样会显示Binder零件的法向,应该是向下的,如果是对的就点击Yes,如果错了就点击No。最后点击OK确认。7定义坯料和工具点击ToolsDefine Tools,弹出Define Tools对话框。默认的Tool Name是Die,点击Add加载零件,弹出Select Part对话框选择零件,点击Die 3,点击OK,再点击OK确定即可。点击ToolsDefine Tools,弹出Define Tools对话框。默认的Tool Name是Die,将其改为Punch(左键点住之后下托),点击Add加载零件,弹出Select Part对话框选择零件,点击Punch 4,点击OK,然后点击Define Load Curve添加载荷曲线,弹出ToolLoad。对话框,点击Auto,在弹出的Motion Curve对话框中输入速度值和位移值,速度值为2000,位移值为45,点击OK,点击OK,点击OK,再点击OK确定即可。点击ToolsDefine Tools,弹出Define Tools对话框。默认的Tool Name是Die,将其改为Binder(左键点住之后下托),点击Add加载零件,弹出Select Part对话框选择零件,点击Binder 1,点击OK,然后点击Define Load Curve添加载荷曲线,弹出ToolLoad。对话框,选中Force,再点击Auto,在弹出的Force/Tim。对话框中输入力值,力值为10000,点击OK,点击OK,点击OK,再点击OK确定即可。 点击ToolsDefine Blank,弹出Define Blank对话框。点击Add加载零件,弹出Select Part对话框选择零件,点击Banker 2,点击OK。点击Material后面的None定义材料,弹出Material对话框,点击Material Library材料库进行选择,随便选一种材料(老师当时选的第三行最后一个。),点击OK,再点击OK。点击Property后面的None定义特性,弹出Property对话框,点击New,弹出的对话框不用管直接点OK,再点OK,再点OK。8定义零件位置点击ToolsPosition ToolsAuto Position,弹出Auto Posi。对话框,上面的Master Tools选择Blank,下面的Slave Tools选择其他三个(注意三个都要选中),点击Apply,再点Close关闭。点击ToolsPosition ToolsMove Tools,弹出Move Tools对话框,点击Punch,选中Y Translation,Distance中输入101.2,点击Apply应用。点击Binder,选中Y Translation,Distance中输入30,点击Apply应用,再点击OK确认。9保存 点击FileSave as,保存即可,默认保存位置和四个零件的位置是一样的,都是那个“新建文件夹”,此处不赘述了。10分析 点击AnalysisAnalysis,将上方的Analysis Type改为Full Run Dyna,然后点击OK。
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