山东科技大学材料成型过程计算机模拟课程考查.docx

2021-2022第二学期材料成型过程计算机模拟课程考查 材料成型过程计算机模拟 （Computer Simulation of Material Forming Process） 姓名： 班级： 学号： 成绩： 2022年6月15日 考查题目 要求： 把材料参数曲线放入报告中; (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。 所用数据：圆柱直径D =120mm，圆柱高度h=160mm，锤头速度v=1.5 mm/s，压缩量comp=20%，摩擦系数=0.2 目录 TOC \o 1-3 \h \z \u 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 1 2、设计模拟参数 1 3、DEFORM前处理与运算（参考指导书） 1 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 2 （1）观察圆柱体压缩变形过程 2 （2）载荷曲线图 2 （3）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 3 （4）材料参数曲线 4 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 5 （1）最大应力分布 5 （2）最大应变分布 5 （3）损伤值分布 5 材料成型过程计算机模拟课程考查 PAGE 2 Deform 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 图 SEQ 图 \* ARABIC 1 三维造型以下 REF _Ref106265267 \h 图 1 图 SEQ 图 \* ARABIC 1 三维造型 2、设计模拟参数 设置模拟步数（Number of Simulation Steps）为64，设置存储增量（Step Increment to Save）为2，定义基本模具（Primary Die）为2-Top Die，设置With Die Displacement的Constant为0.5。（因为压缩量为20%，共压缩32mm，分为64步，每步0.5mm） 3、DEFORM前处理与运算（参考指导书） 依次完成下列步骤： 建立新问题，设置模拟控制，添加对象，定义对象的材料模型，导入毛坯几何文件，调整对象位置关系，实体网格化，设置对象材料属性，设置主动工具运行速度，工件体积补偿，设置模拟参数，边界条件定义，保存k文件，生成库文件，退出前处理文件，模拟运算。 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 模拟运算结束后，进入后处理页面。 图 SEQ 图 \* ARABIC 2 圆柱体压缩变形过程（ 图 SEQ 图 \* ARABIC 2 圆柱体压缩变形过程 如 REF _Ref106265287 \h 图 2 圆柱体压缩变形过程，可以观察出圆柱体一步步被压缩。 图 SEQ 图 \* ARABIC 3 图 SEQ 图 \* ARABIC 3 载荷曲线图 如 REF _Ref106265307 \h 图 3 载荷曲线图，可以观察到载荷曲线大致呈上升趋势，分为两个阶段：第一阶段为弹性变形阶段，此阶段载荷曲线斜率大，即行程变化小而载荷变化大；第二阶段为塑性变形阶段，在压缩变形过程中产生了加工硬化，此阶段载荷曲线斜率较小，即行程变化大而载荷变化小。 （3）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 图 图 SEQ 图 \* ARABIC 4 圆柱体内部应力状态图 如 REF _Ref106265318 \h 图 4 圆柱体内部应力状态图，圆柱体内部最小应力为143Mpa，最大应力为215Mpa，最大拉应力主要分布在圆柱内部，最小拉应力主要分布在圆柱上下表面，且分布均匀。 图 图 SEQ 图 \* ARABIC 5 圆柱体内部应变状态图 如 REF _Ref106265347 \h 图 5 圆柱体内部应变状态图，圆柱体内部最小应变为0.0681mm，最大应变为0.292mm，应变分布均匀，最大应变主要分布在圆柱中心，最小拉应力主要分布在圆柱上下表面中心。 如 REF _R