6個關(guān)鍵詞帶你全面認(rèn)識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,對鍛造、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。

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、時效處理、蠕變、高溫處理、相變、硬化和時效沉積等,精確預(yù)測熱處理工藝評價參數(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)測切削加工溫度場,應(yīng)力應(yīng)變,切削力及切削屑形態(tài),并計算切削后形變。

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)格自動重分

計算中大變形部位網(wǎng)格全自動重新剖分,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、壓力模型、斷裂準(zhǔn)則和其他函數(shù)。

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實在在的價值?

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、行程載荷和產(chǎn)品缺陷預(yù)測等方面同實際生產(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,提供極有價值的工藝分析數(shù)據(jù)。如:材料流動、模具填充、鍛造負(fù)荷、模具應(yīng)力、晶粒流動、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、為工藝設(shè)計師量身定做的軟件。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)煩瑣的計算機(jī)軟件系統(tǒng)。

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

① 設(shè)計工具和產(chǎn)品工藝流程,減少昂貴的現(xiàn)場試驗成本。

② 提高模具設(shè)計效率,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

Deform價值提升

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,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,簡單易學(xué)。另外,DEFORM針對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。

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允許用戶對其數(shù)據(jù)庫進(jìn)行操作,對系統(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,實現(xiàn)多工序任意工藝內(nèi)容的添加計算,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。

MO多工序分析系統(tǒng)

• 有限元網(wǎng)格自動生成器以及網(wǎng)格重劃分自動觸發(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材料特性不同的關(guān)聯(lián)對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)境與實際生產(chǎn)環(huán)境高度一致。DEFORM采用獨特的密度控制網(wǎng)格劃分方法,方便地得到合理的網(wǎng)格分布。計算過程中,在任何有必要的時候能夠自行觸發(fā)高級自動網(wǎng)格重劃生成器,生成細(xì)化、優(yōu)化的網(wǎng)格模型。

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。

材料數(shù)據(jù)庫

• 集成多種成形設(shè)備模型

DEFORM集成多種實際生產(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)備型號數(shù)據(jù)庫還包括多種型號鍛錘、機(jī)械壓力機(jī)、螺旋壓力機(jī)數(shù)據(jù),可根據(jù)實際壓機(jī)型號直接選用。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。

成形設(shè)備型號數(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)計參數(shù)的多參數(shù)自動優(yōu)化,在設(shè)定多個變量及目標(biāo)函數(shù)的條件下實現(xiàn)工藝參數(shù)及結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)的優(yōu)化,自動提供最佳的工藝設(shè)計方案。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。

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、動力學(xué)轉(zhuǎn)變模型、破裂準(zhǔn)則和其他函數(shù),支持高級算法的開發(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)的計算功能,通過提供宏觀、簡便的試驗數(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、晶粒等簡便的試驗數(shù)據(jù)即可計算擬合出回復(fù)再結(jié)晶、晶粒生長的參數(shù),使得實際中的材料能夠獲得更為準(zhǔn)確的計算初始參數(shù)和最終成形及微觀組織演變結(jié)果。針對新材料的熱處理轉(zhuǎn)變曲線,提供了根據(jù)合金配比及晶粒尺寸計算TTT淬火曲線的功能。

• 輔助成形工具

DEFORM針對復(fù)雜零件鍛造過程,提供了預(yù)成形設(shè)計模塊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)計提供了指導(dǎo)。

針對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)試驗結(jié)果確定界面熱傳導(dǎo)參數(shù)。

2、實用價值

• 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),方便用戶計算過程中使用。

• 系統(tǒng)中集成了在任何必要時能夠自行觸發(fā)自動網(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,并顯著提高計算效率。

• 提供三種迭代計算方法: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算方法。

• 多種控制選項和用戶子程序使得用戶在定義和分析問題時有很大的靈活性。

• 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、應(yīng)力應(yīng)變、溫度場、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)計工具和產(chǎn)品工藝流程,減少昂貴的現(xiàn)場試驗成本。

• 提高工模具設(shè)計效率,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)力對相變的影響、應(yīng)變及溫度對晶粒尺寸的影響以及碳含量對各種材料性能產(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)變和軸對稱等二維材料流動,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,提供極有價值的工藝分析數(shù)據(jù),如:材料流動、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情況,適用于熱、冷、溫成形,提供極有價值的工藝分析數(shù)據(jù),如:材料流動、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,但它處理的對象為復(fù)雜的三維零件、模具等。支持PC平臺的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)變和軸對稱等二維材料流動的冷、溫、熱成形以及傳熱過程分析。相對于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,只能手動設(shè)置多步成形等等。在PC平臺的WindowsXP/Vista系列操作系統(tǒng)下使用。

• DEFORM-F3

與DEFORM-F2類似,DEFORM-F3為3D的簡化版本。相對于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情況,對于典型成形過程,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,只能手動設(shè)置多步成形等等。在PC平臺的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,實現(xiàn)2D模擬與3D模擬的結(jié)合分析,提高計算效率。

• 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)雜的材料流動特性,自動進(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。能夠計算金屬成形過程發(fā)生的再結(jié)晶過程及晶粒長大過程。

• 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)成形件尺寸的自動優(yōu)化,提供最佳的工藝設(shè)計方案。

• DEFORM-MAT(材料性能分析模塊)

該模塊根據(jù)宏觀實驗數(shù)據(jù)對材料模型轉(zhuǎn)換、微觀性能計算、熱處理轉(zhuǎn)變數(shù)據(jù)等方面的材料性能進(jìn)行計算,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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