6個(gè)關(guān)鍵詞帶你全面認(rèn)識(shí)DEFORM

2018-05-21 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

關(guān)鍵詞一:金屬成形

專為金屬成形而設(shè)計(jì),對(duì)鍛造、擠壓、拉拔、自由鍛、旋揉成形、軋制、粉末成形、切削、沖壓、旋壓、焊接、電磁成形等工藝以及DOE工藝參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞二:熱處理

模擬多種熱處理工藝類型,包括正火、退火、淬火、回火、時(shí)效處理、蠕變、高溫處理、相變、硬化和時(shí)效沉積等,精確預(yù)測(cè)熱處理工藝評(píng)價(jià)參數(shù)。

關(guān)鍵詞三:機(jī)械加工

分析車削、銑削、鉆孔、磨削等工藝過程,預(yù)測(cè)切削加工溫度場(chǎng),應(yīng)力應(yīng)變,切削力及切削屑形態(tài),并計(jì)算切削后形變。

關(guān)鍵詞四:專用材料數(shù)據(jù)庫

自帶材料模型,包括彈性、剛(粘)塑性、彈塑性、熱剛(粘)塑性和粉末介質(zhì)材料模型。

關(guān)鍵詞五:網(wǎng)格自動(dòng)重分

計(jì)算中大變形部位網(wǎng)格全自動(dòng)重新剖分,完全智能化,勿須人工干涉。

關(guān)鍵詞六:用戶自定義子程序

用戶自定義子函數(shù)允許用戶定義自己的材料模型、模具運(yùn)動(dòng)、壓力模型、斷裂準(zhǔn)則和其他函數(shù)。

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模鍛成形淬火熱處理

基于以上關(guān)鍵詞,讓我們一起來詳細(xì)解讀下DEFORM的特色功能,以及到底能帶來哪些實(shí)實(shí)在在的價(jià)值?

DEFORM是一套基于有限元分析方法的專業(yè)工藝仿真系統(tǒng),用于分析金屬成形及其相關(guān)的各種成形工藝和熱處理工藝。二十多年來的工業(yè)實(shí)踐證明了基于有限元法的DEFORM有著卓越的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性,模擬引擎在大流動(dòng)、行程載荷和產(chǎn)品缺陷預(yù)測(cè)等方面同實(shí)際生產(chǎn)相符,保持著令人嘆為觀止的精度,被國際成形模擬領(lǐng)域公認(rèn)為處于同類型模擬軟件的領(lǐng)先地位。

DEFORM-3D是在一個(gè)集成環(huán)境內(nèi)綜合建模、成形、熱傳導(dǎo)和成形設(shè)備特性進(jìn)行模擬仿真分析。適用于熱、冷、溫成形,提供極有價(jià)值的工藝分析數(shù)據(jù)。如:材料流動(dòng)、模具填充、鍛造負(fù)荷、模具應(yīng)力、晶粒流動(dòng)、金屬微結(jié)構(gòu)和缺陷產(chǎn)生發(fā)展情況等。

DEFORM 不同于一般的有限元程序,是專為金屬成形而設(shè)計(jì)、為工藝設(shè)計(jì)師量身定做的軟件。DEFORM可以用于模擬零件制造的全過程,從成形、熱處理到機(jī)加工。DEFORM主旨在于幫助設(shè)計(jì)人員在制造周期的早期能夠檢查、了解和修正潛在的問題或缺陷。DEFORM具有非常友好的圖形用戶界面,可幫助用戶方便地進(jìn)行數(shù)據(jù)準(zhǔn)備和成形分析。這樣,工程師們便可把精力主要集中在工藝分析上,而不是去學(xué)習(xí)煩瑣的計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)。

DEFORM通過在計(jì)算機(jī)上模擬整個(gè)加工過程,幫助工程師和設(shè)計(jì)人員:

① 設(shè)計(jì)工具和產(chǎn)品工藝流程,減少昂貴的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)成本。

② 提高模具設(shè)計(jì)效率,降低生產(chǎn)和材料成本。

③ 縮短新產(chǎn)品的研究開發(fā)周期。

④ 分析現(xiàn)有工藝方法存在的問題,輔助找出原因和解決方法

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Deform價(jià)值提升

1、DEFORM的特色功能

友好的圖形界面

DEFORM專為金屬成形而設(shè)計(jì),具有windows風(fēng)格的中英文圖形界面, 可方便快捷地按順序進(jìn)行前處理及其多步成形分析操作設(shè)置,分析過程流程化,簡(jiǎn)單易學(xué)。另外,DEFORM針對(duì)典型的成形工藝提供了模型建立模板,采用向?qū)讲僮鞑襟E,引導(dǎo)技術(shù)人員完成工藝過程分析。

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圖形界面

高度模塊化、集成化的有限元模擬系統(tǒng)

DEFORM是一個(gè)高度模塊化、集成化的有限元模擬系統(tǒng),它主要包括前處理器、求解器、后處理器三大模塊。前處理器完成模具和坯料的幾何信息、材料信息、成形條件的輸入,并建立邊界條件。求解器是一個(gè)集彈性、彈塑性、剛(粘)塑性、熱傳導(dǎo)于一體的有限元求解器。后處理器是將模擬結(jié)果可視化,支持OpenGL 圖形模式,并輸出用戶所需的結(jié)果數(shù)據(jù)。DEFORM允許用戶對(duì)其數(shù)據(jù)庫進(jìn)行操作,對(duì)系統(tǒng)設(shè)置進(jìn)行修改,并且支持自定義材料模型等。除此之外,DEFORM能夠?qū)?D/3D系統(tǒng)整合于同一界面,可實(shí)現(xiàn)2D/3D模型的網(wǎng)格及參數(shù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,完成二維到三維的多工序聯(lián)合分析計(jì)算。

多工序操作集成系統(tǒng)能夠?qū)㈠懺?、熱分析、熱處理、切削、自由鍛、軋制工藝的分析集成在統(tǒng)一操作界面下,實(shí)現(xiàn)多工序任意工藝內(nèi)容的添加計(jì)算,并能夠?qū)崿F(xiàn)各工序參數(shù)的卡片式管理,達(dá)到成形及熱處理的全工藝連續(xù)分析。

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MO多工序分析系統(tǒng)

有限元網(wǎng)格自動(dòng)生成器以及網(wǎng)格重劃分自動(dòng)觸發(fā)系統(tǒng)

DEFORM強(qiáng)大的求解器支持有限元網(wǎng)格重劃分,能夠分析金屬成形過程中多個(gè)材料特性不同的關(guān)聯(lián)對(duì)象在耦合作用下的大變形和熱特性,由此能夠保證金屬成形過程中的模擬精度,使得分析模型、模擬環(huán)境與實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境高度一致。DEFORM采用獨(dú)特的密度控制網(wǎng)格劃分方法,方便地得到合理的網(wǎng)格分布。計(jì)算過程中,在任何有必要的時(shí)候能夠自行觸發(fā)高級(jí)自動(dòng)網(wǎng)格重劃生成器,生成細(xì)化、優(yōu)化的網(wǎng)格模型。

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集成化有限元系統(tǒng)

集成金屬合金材料庫

DEFORM自帶材料模型包含有彈性、彈塑性、剛塑性、熱彈塑性、熱剛粘塑性、粉末材料、剛性材料及自定義材料等類型,并提供了豐富的開方式材料數(shù)據(jù)庫,包括美國、日本、德國的各種鋼、鋁合金、鈦合金、高溫合金等300種材料的相關(guān)數(shù)據(jù)。用戶也可根據(jù)自己的需要定制材料庫。

按國家分:美國標(biāo)準(zhǔn)(AISI、SAE、ASTM),日本標(biāo)準(zhǔn)(JIS),德國標(biāo)準(zhǔn)(DIN),國際標(biāo)準(zhǔn)(ISO),歐洲標(biāo)準(zhǔn)(EN),俄羅斯標(biāo)準(zhǔn)(GOST),英國標(biāo)準(zhǔn)(BS),韓國標(biāo)準(zhǔn)(KS)。
按用途分:鋁合金(130種),不銹鋼(40種),模具用鋼(17種),工具鋼(85種),鋼(200種),耐高溫鋼(60種),超合金(17種),鈦合金(22種),刀具用鋼(11種),其他銅、金剛石等(27種)。
按行業(yè)分:冷成形用材料,熱處理用材料,熱成形用材料,機(jī)加工用材料,特殊行業(yè)材料。

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材料數(shù)據(jù)庫

集成多種成形設(shè)備模型

DEFORM集成多種實(shí)際生產(chǎn)中常用的設(shè)備模型,包括液壓機(jī)、鍛錘、機(jī)械壓力機(jī)、螺旋壓力機(jī)等。設(shè)備型號(hào)數(shù)據(jù)庫還包括多種型號(hào)鍛錘、機(jī)械壓力機(jī)、螺旋壓力機(jī)數(shù)據(jù),可根據(jù)實(shí)際壓機(jī)型號(hào)直接選用。成形設(shè)備數(shù)據(jù)庫可以分析采用不同設(shè)備的成形工藝,滿足用戶各種成形條件下模擬的需要。

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成形設(shè)備型號(hào)數(shù)據(jù)庫

先進(jìn)的DOE工藝參數(shù)優(yōu)化環(huán)境

DEFORM DOE設(shè)計(jì)優(yōu)化系統(tǒng)能夠進(jìn)行成形工藝參數(shù)及模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)的多參數(shù)自動(dòng)優(yōu)化,在設(shè)定多個(gè)變量及目標(biāo)函數(shù)的條件下實(shí)現(xiàn)工藝參數(shù)及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)的優(yōu)化,自動(dòng)提供最佳的工藝設(shè)計(jì)方案。可優(yōu)化毛坯尺寸、模具結(jié)構(gòu)、應(yīng)力應(yīng)變、材料破壞、材料重量、成形缺陷、成形邊界條件等方面,提供優(yōu)化及成功的工藝方案參數(shù)。DOE模塊在業(yè)內(nèi)是唯一實(shí)現(xiàn)成形工藝智能優(yōu)化的模塊,在該領(lǐng)域的應(yīng)用已取得領(lǐng)先地位。

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DOE優(yōu)化工具

用戶自定義子程序

DEFORM HT提供了求解器和后處理程序的用戶子程序開發(fā)。用戶自定義子函數(shù)允許用戶定義自己的材料模型、動(dòng)力學(xué)轉(zhuǎn)變模型、破裂準(zhǔn)則和其他函數(shù),支持高級(jí)算法的開發(fā),極大擴(kuò)展了軟件的可用性。后處理程序的用戶子程序開發(fā)允許用戶定制所關(guān)心的計(jì)算結(jié)果信息,豐富了后處理顯示功能。

材料本構(gòu)及微觀模型參數(shù)計(jì)算功能

DEFORMMAT提供了解決復(fù)雜材料本構(gòu)模型參數(shù)和JMAK模型各系數(shù)的計(jì)算功能,通過提供宏觀、簡(jiǎn)便的試驗(yàn)數(shù)據(jù)即可擬合出用于特殊材料本構(gòu)模型的轉(zhuǎn)變參數(shù),通過實(shí)際的微觀顯微圖像能夠更準(zhǔn)確地設(shè)置微觀組織的初始條件,通過應(yīng)力應(yīng)變、晶粒等簡(jiǎn)便的試驗(yàn)數(shù)據(jù)即可計(jì)算擬合出回復(fù)再結(jié)晶、晶粒生長(zhǎng)的參數(shù),使得實(shí)際中的材料能夠獲得更為準(zhǔn)確的計(jì)算初始參數(shù)和最終成形及微觀組織演變結(jié)果。針對(duì)新材料的熱處理轉(zhuǎn)變曲線,提供了根據(jù)合金配比及晶粒尺寸計(jì)算TTT淬火曲線的功能。

輔助成形工具

DEFORM針對(duì)復(fù)雜零件鍛造過程,提供了預(yù)成形設(shè)計(jì)模塊Preform,該模塊可根據(jù)最終鍛件的形狀反算鍛件的預(yù)成形形狀,為復(fù)雜鍛件的模具設(shè)計(jì)提供了指導(dǎo)。

針對(duì)熱處理工藝界面熱傳導(dǎo)參數(shù)的確定,提供了反向熱處理分析模塊(Inverse Heat),幫助用戶根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果確定界面熱傳導(dǎo)參數(shù)。

2、實(shí)用價(jià)值

完善的IGES、STL、IDEAS、PATRAN、NASTRAN等CAD和CAE接口,方便用戶導(dǎo)入模型。
提供多達(dá)250種材料數(shù)據(jù)的材料庫,幾乎包含了所有常用材料的彈性變形數(shù)據(jù)、塑性變形數(shù)據(jù)、熱能數(shù)據(jù)、熱交換數(shù)據(jù)、晶體長(zhǎng)大數(shù)據(jù)、材料硬化數(shù)據(jù)和破壞數(shù)據(jù),方便用戶計(jì)算過程中使用。
系統(tǒng)中集成了在任何必要時(shí)能夠自行觸發(fā)自動(dòng)網(wǎng)格重劃生成器,生成優(yōu)化的網(wǎng)格模型。在精度要求較高的區(qū)域,可以劃分較細(xì)密的網(wǎng)格,從而降低題目的規(guī)模,并顯著提高計(jì)算效率。
提供三種迭代計(jì)算方法:Newton-Raphson、Direct和Explicit,用戶可根據(jù)不同工況、不同材料性能選擇不同計(jì)算方法。
多種控制選項(xiàng)和用戶子程序使得用戶在定義和分析問題時(shí)有很大的靈活性。
并行求解顯著提高求解速度。
獲得金屬成形過程中的速度場(chǎng)、應(yīng)力應(yīng)變、溫度場(chǎng)、流線等結(jié)果,以分析型材成形中充填不滿、折疊、開裂等缺陷。
設(shè)計(jì)工具和產(chǎn)品工藝流程,減少昂貴的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)成本。
提高工模具設(shè)計(jì)效率,降低生產(chǎn)和材料成本。
為用戶優(yōu)化模具結(jié)構(gòu)及工藝參數(shù)。
縮短新產(chǎn)品的研發(fā)周期。

綜上 ,DEFORM是用來分析變形、傳熱、熱處理、相變和擴(kuò)散以及晶粒組織變化等。以上的各種現(xiàn)象之間都是相互耦合的,擁有相應(yīng)模塊以后,這些耦合效應(yīng)將包括:由于塑性功、界面摩擦功引起的升溫、加熱軟化、相變控制溫度、相變內(nèi)能、相變塑性、相變應(yīng)變、應(yīng)力對(duì)相變的影響、應(yīng)變及溫度對(duì)晶粒尺寸的影響以及碳含量對(duì)各種材料性能產(chǎn)生的影響等。

3、主要模塊

DEFORM-2D

在同一集成環(huán)境內(nèi)綜合建模、成形、熱傳導(dǎo)和成形設(shè)備特性等,主要用來分析成形過程中平面應(yīng)變和軸對(duì)稱等二維材料流動(dòng),適用于熱、冷、溫成形,廣泛用于分析鍛造、擠壓、拉拔、開坯、鐓鍛和許多其他金屬成形過程,提供極有價(jià)值的工藝分析數(shù)據(jù),如:材料流動(dòng)、模具填充、鍛造負(fù)荷、模具應(yīng)力和缺陷產(chǎn)生發(fā)展情況等。包含了DEFORM的核心功能。支持PC平臺(tái)的Windows XP/Vista系列操作系統(tǒng),支持UNIX/LINUX系統(tǒng)。

DEFORM-3D

在同一集成環(huán)境內(nèi)綜合建模、成形、熱傳導(dǎo)和成形設(shè)備特性等,主要用于分析各種復(fù)雜金屬成形過程中三維材料流動(dòng)情況,適用于熱、冷、溫成形,提供極有價(jià)值的工藝分析數(shù)據(jù),如:材料流動(dòng)、模具填充、鍛造負(fù)荷、模具應(yīng)力和缺陷產(chǎn)生發(fā)展情況等,DEFORM-3D功能與2D類似,但它處理的對(duì)象為復(fù)雜的三維零件、模具等。支持PC平臺(tái)的Windows XP/Vista系列操作系統(tǒng),支持UNIX/LINUX系統(tǒng)。

DEFORM-F2

集成前處理、求解器和后處理于一體的獨(dú)立分析系統(tǒng),具有向?qū)降牟僮鹘缑?使得用戶可以方便地建立模型并完成分析過程。主要用于典型的平面應(yīng)變和軸對(duì)稱等二維材料流動(dòng)的冷、溫、熱成形以及傳熱過程分析。相對(duì)于DEFORM-2D,DEFORM-F2更容易使用,用戶能夠很輕松完成前處理設(shè)置。但是軟件功能上有一些限制,比如:支持材料本構(gòu)類型相對(duì)于DEFORM-2D較少,不支持用戶子程序,不能設(shè)置復(fù)雜的邊界條件,不能配置ADD-ON的模塊,只能手動(dòng)設(shè)置多步成形等等。在PC平臺(tái)的WindowsXP/Vista系列操作系統(tǒng)下使用。

DEFORM-F3

與DEFORM-F2類似,DEFORM-F3為3D的簡(jiǎn)化版本。相對(duì)于DEFORM-3D,DEFORM-F3更容易使用,主要用于分析各種復(fù)雜金屬成形過程中三維材料流動(dòng)情況,對(duì)于典型成形過程,具有向?qū)Щ牟僮鹘缑?用戶能夠很輕松完成前處理設(shè)置。但是軟件功能上有一些限制,比如:支持材料本構(gòu)類型相對(duì)于DEFORM-3D較少,不支持用戶自定義子程序,不能設(shè)置復(fù)雜的邊界條件,不能配置ADD-ON的模塊,只能手動(dòng)設(shè)置多步成形等等。在PC平臺(tái)的WindowsXP/Vista系列操作系統(tǒng)下使用。

DEFORM2D/3D

DEFORM2D與DEFORM3D的整合的金屬成形模擬系統(tǒng),將2D與3D模擬系統(tǒng)合為一體,包含完整的2D/3D模擬系統(tǒng)并可無縫轉(zhuǎn)接。2D網(wǎng)格可轉(zhuǎn)變?yōu)?D六面體及四面體網(wǎng)格,邊界條件、參數(shù)控制都可自動(dòng)轉(zhuǎn)換,后處理數(shù)據(jù)可以轉(zhuǎn)換。該系統(tǒng)可用于復(fù)雜多工序成形,實(shí)現(xiàn)2D模擬與3D模擬的結(jié)合分析,提高計(jì)算效率。

DEFORMF2/F3

DEFORM F2/F3 金屬體積成形模擬系統(tǒng),將F2與F3模擬系統(tǒng)合為一體,包含完整的F2/F3模擬系統(tǒng)可用于模擬金屬體積成形問題,具有向?qū)Щ僮鹘缑?可視為2D/3D的簡(jiǎn)化版,前處理、求解及后處理在同一界面。

DEFORM-HT2/HT3(熱處理)

可以獨(dú)立運(yùn)行也可以附加在DEFORM-2D和DEFORM-3D之上。DEFORM-HT能分析熱處理過程,包括:硬度、晶相組織分布、扭曲、殘余應(yīng)力、含碳量等。能夠模擬復(fù)雜的材料流動(dòng)特性,自動(dòng)進(jìn)行網(wǎng)格重劃和插值處理,除變形過程模擬外,還能夠考慮材料相變、含碳量、體積變化和相變引起的潛熱,計(jì)算出相變過程各相的體積分?jǐn)?shù)、轉(zhuǎn)化率、相變應(yīng)力、熱處理變形和硬度等一系列相變引發(fā)的參數(shù)變量。能夠計(jì)算金屬成形過程發(fā)生的再結(jié)晶過程及晶粒長(zhǎng)大過程。

DEFORM-RR(環(huán)件軋制)

該模塊為專門進(jìn)行環(huán)件軋制過程模擬的模塊,可以獨(dú)立運(yùn)行。采用向?qū)降牟僮鹘缑?集成前處理、求解器和后處理于同一界面。采用二維截面形狀建立模型,避免了三維CAD軟件建模導(dǎo)入,提高了建模效率。與DEFORM-3D相比,靈活性受到限制。

DEFORM-DOE/Optimization(工藝及結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化)

該模塊為專門進(jìn)行工藝及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)多參數(shù)優(yōu)化的模塊,基于2D/3D運(yùn)行?？蛇M(jìn)行鍛造、切削、熱處理等工藝的成形參數(shù)及毛坯尺寸、模具尺寸、預(yù)成形件尺寸的自動(dòng)優(yōu)化,提供最佳的工藝設(shè)計(jì)方案。

DEFORM-MAT(材料性能分析模塊)

該模塊根據(jù)宏觀實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)材料模型轉(zhuǎn)換、微觀性能計(jì)算、熱處理轉(zhuǎn)變數(shù)據(jù)等方面的材料性能進(jìn)行計(jì)算,用于復(fù)雜微觀模型、材料本構(gòu)模型等提供數(shù)據(jù)支持。預(yù)測(cè)成形及熱處理過程中的微觀組織及晶粒尺寸、織構(gòu)等的演變過程。預(yù)測(cè)成形及熱處理過程中的微觀組織及晶粒尺寸、織構(gòu)等的演變過程。

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