圆柱体压缩过程模拟deform实验报告.doc

实验名称 圆柱体压缩过程模拟 实验课程 指导教师 . 专业班级 . 姓 名 . 学 号 . 2012年04月23日 实验一 圆柱体压缩过程模拟 1 实验目的与内容 1.1 实验目的 进一步熟悉AUTOCAD或PRO/E实体三维造型方法与技艺，掌握DEFORM软件的前处理、后处理的操作方法与技能，学会运用DEFORM软件分析压缩变形的变形力学问题。 1.2 实验内容 运用DEFORM模拟如图1所示的圆柱坯压缩过程。 （一）压缩条件与参数 锤头与砧板：尺寸200×200×20mm，材质DIN-D5-1U,COLD，温度室温。 工件：材质DIN_CuZn40Pb2，尺寸如表1所示，温度室温。 表1 实验参数 序号 圆柱体直径，mm 圆柱体高度，mm 摩擦系数，滑动摩擦 锤头运动速度，mm/s 压缩程度，% 1 100 150 0 1 20 2 100 150 0.2 1 20 3 100 250 0 1 20 4 100 250 0.2 1 20 （二）实验要求 （1）运用AUTOCAD或PRO/e绘制各模具部件及棒料的三维造型，以stl格式输出； （2）设计模拟控制参数； （3）DEFORM前处理与运算（参考指导书）； （4）DEFORM后处理，观察圆柱体压缩变形过程，载荷曲线图，通过轴对称剖分观察圆柱体内部应力、应变及损伤值分布状态； （5）比较方案1与2、3与4、1与3和2与4的模拟结果，找出圆柱体变形后的形状差别，说明原因； （6）提交分析报告（纸质和电子版）、模拟数据文件、日志文件。 2 实验过程 2.1工模具及工件的三维造型 根据给定的几何尺寸，运用AUTOCAD或PRO/E分别绘制坯料、锤头和砧板的几何实体，文件名称分别为workpiece，topdie，bottomdie，输出STL格式。 2.2 压缩过程模拟 2.2.1 前处理 建立新问题：程序(DEFORM6.1(File(New Problem( Next(在Problem Name栏中填写“Forging” ( Finish(进入前处理界面。 设置模拟控制：点击工具栏中Simulation Controls按钮(Main按钮。在Simulation Title一栏中填入Forging。在Operation Name一栏中填入deform。在Units栏中选中SI。在Mode一栏中只选Deformation。 添加对象：点击+按钮添加对象，依次为“Workpiece”、“Top Die”、“Bottom Die”。 定义对象的材料模型：在对象树上选择Workpiece(点击General按钮(选中Plastic选项(点击Assign Temperature按钮(填入温度为20(点击OK按钮；选择Top Die(点击General按钮(选中Rigid选项(点击Assign Temperature按钮(填入温度为20(点击OK按钮(勾选Primary Die选项(如此重复，定义其它工模具的材料模型（不勾选Primary Die选项）。 导入毛坯几何文件：分别选中Workpiece、Top Die、Bottom Die，在操作窗口中单击Geometry按钮(Import Geo按钮，导入在CAD中事先画好的造型文件。 调整对象位置关系：在工具栏点击Object Positioning按钮进入对象位置关系调整对话框(根据锻压要求及实体造型调整相互位置关系(点击OK按钮完成。 实体网格化：在对象树上选择Workpiece(点击 Mesh (选择Detailed Settings的General选项卡(点击Absolute，Size Ratio改为3，Element Size选Min Element Size，设为3(点击 Surface Mesh ，生成表面网格(点击Solid Mesh生成实体网络。 设置对象材料属性：在对象树上选择Workpiece(点击Material(点击other(选择DIN-CuZn40Pb2[1050-1400F(550-750C)](点击Load完成材料属性的添加。 设置主动工具运行速度：选择Top Die(点击Movement(在type栏上选中Speed选项(在Direction选中主动工具运行，如-Z(在speed卡上选中Define选项，其性质选为Constant，填入速度值为1mm/s。 设置坯料边界条件：选中物体Workpiece(单击Bdry.Cnd按钮(选中Symmetry plane图标(