搜索基于DynaForm的NUMISHEET 2014 Benchmark 4實例詳解
2017-05-15 by:CAE仿真在線 來源:互聯(lián)網(wǎng)
NUMISHEET是每隔3年的一次的沖壓仿真的盛會,2014年是最近的一期,此次大會有4個測試案例,這次選擇相對比較簡單的第四個案例做一個完整的沖壓仿真案例說明。NUMISHEET是每隔3年的一次的沖壓仿真的盛會,2014年是最近的一期,此次大會有4個測試案例,這次選擇相對比較簡單的第四個案例做一個完整的沖壓仿真案例說明,本案例包括以下內(nèi)容:
測試題目的要求解讀;
建模;
網(wǎng)格劃分;
新建材料(2種);
工藝條件設(shè)置;
控制參數(shù)設(shè)置;
分析結(jié)果后處理(剖面線的生成與輸出);
基本仿真環(huán)境說明:
操作系統(tǒng):Win7
X64
仿真軟件:DynaForm5.9.2.1
求解器:LS-DYNA
R9*71_R7.1.2_SMP
硬件:Z800工作站 16G內(nèi)存 2CPU(E5520)共8個核心
1 官方給出的標準的圖紙材料及工藝參數(shù)
1.1模具及板材的圖紙
圖1 模具及板材圖紙
有個尺寸的模擬,此次只做第一個Condition A。
1.2 材料參數(shù)相關(guān)
測試題目要求用2種材料:
AA5042(鋁材)厚度為0.2083mm,AKDQ鋼材,厚度為0.2235mm;
AKDQ材料力學(xué)性能參數(shù)如下:
圖2 AKDQ材料力學(xué)性能參數(shù)
AA5042材料力學(xué)性能參數(shù)如下:
圖3 AA5042材料力學(xué)性能參數(shù)
1.3 其他的工藝參數(shù)
摩擦系數(shù):0.03
壓邊力:8900N
實際沖壓速度:140mm/S
下壓距離:材料完全成型,大約15mm。
1.4分析報告要求
圖4 分析報告要求
要求在三個不同高度平面上的不同角度的R值,以及設(shè)備的力位移曲線;
至此,分析所需要的所有的信息都已經(jīng)給出,下面我們需要根據(jù)給出的信息建模并進行仿真分析;2.建立分析用模型并輸出IGES文件
筆者一直使用SolidWorks作為建模工具,如果是其他軟件的用戶,可以用自己熟悉的三維軟件進行建模,模型很簡單,不再詳述建模過程,建立好模型的效果如下:
圖5 幾何模型
輸出模型為IGES文件,并為各個零部件命名;
3 導(dǎo)入DynaForm,進行分析的前處理設(shè)置
3.1 導(dǎo)入模型
選擇4個模型,點擊確定或者導(dǎo)入;
圖6 模型導(dǎo)入
3.2 用零件層的編輯工具,給導(dǎo)入的層重新命名,效果如下
圖7 重命名零件層3.3 劃分網(wǎng)格
3.3.1 劃分模具網(wǎng)格:隱藏blank層,點擊曲面網(wǎng)格劃分按鈕
圖8 模具網(wǎng)格劃分參數(shù)設(shè)置
圖9 模具網(wǎng)格
3.3.2 劃分板材網(wǎng)格
隱藏其他的層,只保留blank層,點擊曲面網(wǎng)格劃分工具,選擇Part Mesh:
圖10 板材網(wǎng)格劃分參數(shù)設(shè)置
圖11 板材網(wǎng)格劃分 3.4 新建一個自動設(shè)置-板料成型算例
3.4.1選擇板料成形,并設(shè)置分析工序和類型
圖12 新建分析
3.4.2 設(shè)置定義板料
點擊定義幾何模型,在彈出的頁面選擇零件層,并指定Blank層即可
圖13 板料零件層定義
3.4.3 定義AKDQ材料
定義了blank層之后,由于材料是自定義的,所以點擊材料下的<無>按鈕
圖14 零件AKDQ材料定義點擊新建按鈕:選擇36號類型
圖15 材料選擇
按材料要求定義以下數(shù)據(jù):
圖16 硬化規(guī)則定義
點擊C00,選擇公式類型為Hollomon,并定義數(shù)值,點擊應(yīng)用,確定退出。
圖17 公式類型選擇還有另外一款材料AA5042,一樣的設(shè)置方式,再此就不一一重復(fù)!
3.5 定義工具
點擊自動分配即可!注意更改摩擦系數(shù)!
圖18 工具定義
3.6 定義工序更改drawing工序的D3PLOT為幀數(shù)15,其他默認參數(shù)!
圖19 工序定義
3.7 設(shè)置控制參數(shù)
圖20 控制參數(shù)設(shè)置
設(shè)置完畢,點擊保存4 生成DYN文件,并提交運算
打開job submitter程序,點擊DYN按鈕,選擇剛才生成的DYN文件,
圖21 提交計算
點擊Submi Jobs開始運算!
5.計算結(jié)果后處理
計算完畢后,打開DynaForm的后處理的程序,隱藏其他層,查看一下變形的效果:
AA5042材料結(jié)果:
圖22 AA5042材料板材變形結(jié)果
鋁材AA5042的分析的起皺效果與實際沖壓出來的外觀基本一致!
AKDQ材料結(jié)果:
圖23 AKDQ材料板材變形結(jié)果左邊照片應(yīng)該是用鋁材AA5042壓制的,所以AKDQ的起皺效果不是很強烈,AKDQ材質(zhì)的材料各向異性不是太大,所以成型的結(jié)果還是比較均勻的;
兩種材質(zhì)的成型的對比:鋁材的各向異性差異較大,導(dǎo)致成型各個方向材料流動不一。
圖24 兩種材料模擬結(jié)果對比
5.1 三個剖面的截面線輸出
按照給出的仿真結(jié)果的要求,我們需要輸出3個不同高度截面線,并且測量具體的數(shù)值首先需要生成三條剖面線:
5.1.1 打開工具截面剖切
圖25 截面剖切
5.1.2 定義剖切面
圖26 剖切面定義
5.1.3 生成剖面線
在-3.5mm平面 左邊為AA5042 右側(cè)為AKDQ
圖27 -3.5mm平面結(jié)果對比在-4.5mm平面 左邊為AA5042 右側(cè)為AKDQ
圖28 -4.5mm平面結(jié)果對比
在-5.5mm平面 左邊為AA5042 右側(cè)為AKDQ
圖29 -5.5mm平面結(jié)果對比
導(dǎo)出曲線:保存成IGES格式,在AutoCAD或者其他三維設(shè)計工具中按要求對結(jié)果進行測量:如下圖所示AA5042 -5.5截面線測量示意:
圖30 截面線測量
5.2 生成力位移曲線
后處理中,應(yīng)用設(shè)備噸位預(yù)測:
在彈出的頁面中,選擇die,點擊繪制,即可得到成形力(AA5042)與位移的曲線圖;
圖31 成形力(AA5042)與位移的曲線圖
可將曲線導(dǎo)出,在EXCEL中,處理相關(guān)數(shù)據(jù)
總結(jié)
NUMISHEET 2014 Benchmark4實例,從建模開始,完整的展示了沖壓分析的整個過程,對沒有接觸過沖壓分析朋友來說,可以通過這個例子了解一下分析的具體過程,對于有所了解的朋友,可以通過這個例子,了解材料建立、剖面、設(shè)備噸位預(yù)測等少用的功能;希望讀這篇文章的朋友都有所收獲!
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