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(5)有限元的分析:在锻造过程中,对于锻件成形分析一般采用刚塑性有限元法。而在 Deform-3D
中的计算方法有Newton-Raphson,Direct,Explicit 等。可根据锻件材料各自的特性选择不同的方法进行计算。Deform-3D 处理模块是刚塑性和热传导为一体的处理模块,锻造过程有限元数值模拟分析就是在该处理模块中完成的。首先通过离散化方式将锻件本构关系方程和边界条件转化为非线性方程,其次通过直接迭代法和 Newton-Rphson 进行求解,该求解过程可以通过模块 Process 或 simulation Graphics 进行监控,并以二进制的形式进行保存。
(6)后处理:Deform-3D 可通过后处理模块对可有限元分析结果进行可视化分析。该模块可以有效的分析温度场,等效的轴向应变和压力行程曲线等多种工艺参数,并可对锻件中的任意一点进行温度、应变、应力和轨迹进行追踪,得到相关数据。
(7)结果判定:在以实际锻造条件为基础的情况下,获得 Deform-3D 软件的模拟结果。通过 Deform-3D
软件对锻造过程进行评价,若其误差极大,则需要进一步改进锻造过程相关模型、条件以及参数。
综合以上 Deform-3D 软件模拟的各步骤,可将 Deform-3D 有限元模拟分为前处理、分析处理和后处理等三个阶段。其中,前处理阶段包括:(1)模型的建立,如:初始速度、温度、边界条件、压下行程等初始条件的设定。
(2)网格的划分。
(3)数据传递,当网格划分完毕后,能够在不断变化网格中实现应力、应变、温度等数据的传递,进而保证计算要有一定的连序性。分析处理阶段:在基于前处理阶段的基础上,通过其内部存在处理模块进行完善处理,得到相应的数据输出和各单工序的计算结果。后处理阶段:可根据用户的需要进行相应的特定分析。
Deform-3D 软件是将材料模型、热成形、热处理和机加工集成为一体的有限元数值模拟的软件系统。它可对锻造过程各种塑性体锻件的温度、应力-应变和其内部金属流动等多种物理常量进行分析,进而得到成形载荷、材料流动、缺陷形成、内部微观结构以及锻造工艺过程中相关的工艺参数信息。Deform-3D 软件不仅可以预先设计锻造的工艺流程、减少试验材料成本和提高生产率,而且还可以提高锻件的生产工艺精度,为解决锻造工艺中的复杂问题和研发产品提供了有利的帮助。
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