Deform网格划分原则及方法
(完整word版)DEFORM软件介绍
DEFORM-3D的简介
Deform(Design Enviroment for Forming)有限元分析系统是美国SFTC公司开发的一套专门用于金属塑性成形的软件。通过在计算机上模拟整个加工过程,可减少昂贵的现场试验成本,提高工模具设计效率,降低生产和材料成本,缩短新产品的研究开发周期。
Deform软件是一个高度模块化、集成化的有限元模拟系统,它主要包括前处理器、模拟器、后处理器三大模块。
前处理器:主要包括三个子模块(1)数据输入模块,便于数据的交互式输入。如:初始速度场、温度场、边界条件、冲头行程及摩擦系数等初始条件;(2)网格的自动划分与自动再划分模块;(3)数据传递模块,当网格重划分后,能够在新旧网格之间实现应力、应变、速度场、边界条件等数据的传递,从而保证计算的连续性。
模拟器:真正的有限元分析过程是在模拟处理器中完成的,Deform运行时,首先通过有限元离散化将平衡方程、本构关系和边界条件转化为非线性方程组,然后通过直接迭代法和Newton-Raphson法进行求解,求解的结果以二进制的形式进行保存,用户可在后处理器中获取所需要的结果
后处理器:后处理器用于显示计算结果,结果可以是图形形式,也可以是数字、文字混编形式,获取的结果可为每一步的有限元网格;等效应力、等效应变;速度场、温度场及压力行程曲线等
DEFORM软件操作流程
(1)导入几何模型在DEFORM-3D软件中,不能直接建立三维几何模型,必须通过其他CAD/CAE软件建模后导入导DEFORM系统中,目前,DEFORM-3D的几何模型接口格式有: ①STL:几乎所有的CAD软件都有这个接口。它由一系列的三角形拟合曲面而成。
Deform技巧
1.今天仔细的研究了一下DEFORM4.02帮助文档
system setup是根据各种设好的网格划分条件进行网格划分
user define用于指定特定区域可以有更高的单元密度.
absolute是在毛坯或模具表面单位长度上的网格数
relative是指定所划分网格最大边长与最小边长的比率
而在deform5.03中好像有点改进.
在system define中也可以进行局部区域的高密度网格,且好像
多了圆柱和环形的局部区域方式。
2.machining_template_3d
Deform网格划分应该说还是相当不错的,尤其是2维的deform的网格划分技术,曾被ABAQUS的技术人员誉为行业的骄傲。deform3d的网格划分也还不错,它的优点是可以指定网格密度,用mesh window还是很方便的,我曾经在一次计算时用过十个mesh window。但是要注意,相邻的mesh window的网格密度变化不能太快,比如,一个取1,另一个取10,(不管是相对密度,还是绝对尺寸),这样网格会划不下去的,我的经验是,相邻的mesh window的网格密度差2,3倍可以接受,多了就不保险了。对于不是很复杂的情况,不需用手工划分,deform的缺省网格划分方式还是不错的,它已考虑了变形,温度分布及边界的影响。
先把划分好的网格(你不满意的)生成数据库,退出再打开,然后重新生成一下网格就ok了
你的意思是生成完整的database文件,退出程序,再启动打开这个文件,重新mesh——detailed setting——surface mesh——solid mesh。
Deform网格划分原则及方法
[原]Deform网格划分原则及方法
2009-04-04 23:48
引言:划分网格是建立有限元模型的一个重要环节,它要求考虑的问题较多,需要的工作量较大,所划分的网格形式对计算精度和计算规模将产生直接影响。为建立正确、合理的有限元模型,这里介绍网格划分时的一些基本原则及方法。
关键词:Deform 网格局部细化
一、网格划分的原则
1 网格数量
网格数量的多少将影响计算结果的精度和计算规模的大小。一般来讲,网格数量增加,计算精度会有所提高,但同时计算规模也会增加,所以在确定网格数量时应权衡两个因数综合考虑。图1中的曲线1表示结构中的位移随网格数量收敛的一般曲线,曲线2代表计算时间随网格数量的变化。可以看出,网格较少时增加网格数量可以使计算精度明显提高,而计算时间不会有大的增加。当网格数量增加到一定程度后,再继续增加网格时精度提高甚微,而计算时间却有大幅度增加。所以应注意增加网格的经济性。实际应用时可以比较两种网格划分的计算结果,如果两次计算结果相差较大,可以继续增加网格,相反则停止计算。
图1 位移精度和计算时间随网格数量的变化
在决定网格数量时应考虑分析数据的类型。在静力分析时,如果仅仅是计算结构的变形,网格数量可以少一些。如果需要计算应力,则在精度要求相同的情况下应取相对较多的网格。在热分析中,结构内部的温度梯度不大,不需要大量的内部单元,这时可划分较少的网格。
2 网格疏密
网格疏密是指在结构不同部位采用大小不同的网格,这是为了适应计算数据的分布特点。在计算数据变化梯度较大的部位(如应力集中处),为了较好地反映数据变化规律,需要采用比较密集的网格。而在计算数据变化梯度较小的部位,为减小模型规模,则应划分相对稀疏的网格。这样,整个结构便表现出疏密不同的网格划分形式。图2是中心带圆孔方板的四分之一模型,其网格反映了疏密不同的划分原则。小圆孔附近存在应力集中,采用了比较密的网格。板的四周应力梯度较小,网格分得较稀。其中图b中网格疏密相差更大,它比图a 中的网格少48个,但计算出的孔缘最大应力相差1%,而计算时间却减小了36%。由此可见,采用疏密不同的网格划分,既可以保持相当的计算精度,又可使网格数量减小。因此,网格数量应增加到结构的关键部位,在次要部位增加网格是不必要的,也是不经济的。
浅谈DEFORM中的网格划分问题
浅谈DEFORM中的网格划分问题
经常有朋友在论坛里问一些关于DEFORM网格划分的问题,今日有时间谈一点自己对此的认识。
体积成形属于典型的大变形问题,对于网格划分尤其是局部大变形,这就需要多次网格再划分,网格再划分好后的求解过程涉及到几何轮廓和体积连续性问题,以及新旧网格间场量的插值和传递,因此网格或局部细划网格的好坏直接影响是否会在表面网格单元发生畸变,与网格是否在模具表面的发生重叠情况或者网格穿透模具表面现象有关,利用局部网格密度,控制单元总量,这样可以使计算时间的最短化,保证求解精度。
一、网格密度(Mesh Density)的设定需考虑如下三个因素:
1、几何描述(Geometry Representation)
是指网格划分的数量多少对几何边界的影响,当然此时网格划分的越多越细自然几何边界曲线的配配度也是越好的。
2、场变量(Field Variables)
这里面反映在DEFORM后处理的各种参数状态条上,DEFORM的计算过程是基于节点的,网格越细,每个节点之间的梯度变化就不会很大,当变量梯度较大,网格密度又较低时,那么变量的峰值就有可能被计算机所忽略。DEFORM中是具有网格重划分功能的,当先前的网格划分的比较粗糙,系统计算过程中重划分网格时是基于先前的网格,那么重划分后的网格与先前的网格之间就有一个值的传递,以保证求解过程的连续性,这个过程就好像曲线拟合一样,更准确的讲就是插值拟合,网格划分的好,节点之间的变化不是太大,那么拟合就会较好,这样模拟的误差就小些,相对来说网格细一点最后的模拟结果相对更精确些,当然,这样的话会耗费各多的计算机机时。
Deform使用简明步骤
Deform-3D(version6.1)使用步骤
Deform—3D是对金属体积成形进行模拟分析的优秀软件,最近几年的工业实践证明了其在数值模拟方面的准确性,为实际生产提供了有效的指导。Deform—3D的高度模块化、友好的操作界面、强大的处理引擎使得它在同类模拟软件中处于领先地位。
以下将分为模拟准备、前处理、求解器、后处理四部分简要介绍Deform—3D的使用步骤。
一、模拟准备
模拟准备阶段主要是为模拟时所用的上模、下模、坯料进行实体造型,装配,并生成数据文件。
实体造型可通过UG、Pro-e、Catia、Solidworks等三维作图软件进行设计,并按照成形要求进行装配,最后将装配体保存为STL格式的文件。该阶段需要注意的是STL格式的文件名不能含有中文字符;另外对于对称坯料,为了节省求解过程的计算时间并在一定程度上提高模拟精度(增加了网格数量),可把装配体剖分为1/4,1/8或更多后再进行保存。二、前处理
前处理是整个数值模拟的重要阶段,整个模拟过程的工艺参数都需要在该阶段设置,各参数设置必须经过合理设置后才能保证模拟过程的高效性和模拟结果的准确性。
首先打开软件,新建(new problem)→选择前处理(Deform-3D preprocessor)→在存放位置(Problem location)选项卡下选择其他(other location)并浏览到想要存放deform 模拟文件的文件夹→下步的problem name可任意填写。注意:所有路径不能含有中文字符。
simulation controls)→改变单位(units)为SI,接
Deform详细教程
载荷与约束
施加与实际工况相符的 载荷和约束条件,如集 中力、均布载荷、固定 约束等。
求解设置
选择合适的求解器、迭 代方法、收敛准则等, 以确保计算精度和效率 。
计算过程监控与中断处理
计算监控
实时监测计算过程中的残差、收敛情况、计算时间等信息。
中断处理
允许在计算过程中手动或自动中断,以便调整参数或处理异常情况 。
09 总结与展望
学习成果回顾
01
掌握了Deform软件的基本操作,包括建模、网格划分 、材料属性设置、边界条件设定等。
02
深入理解了有限元分析的基本原理和求解过程,能够运 用Deform进行结构力学、热力学等分析。
03
通过多个案例的学习和实践,积累了丰富的经验和技能 ,能够独立完成复杂的仿真分析任务。
以管理员身份登录计算机
安装步骤和注意事项
2. 双击安装包,启动安装 向导
1. 下载Deform软件安装包
安装步骤
01
03 02
安装步骤和注意事项
1
3. 阅读并同意软件许可协议
4. 选择安装目录和组件
2
3
5. 等待安装程序完成文件的复制和配置
安装步骤和注意事项
• 完成安装,启动Deform软件
安装步骤和注意事项
键盘快捷键
提供丰富的快捷键操作,如Ctrl+C/V进行复制粘贴,F1打开帮 助文档等。
DEFORM基本操作指南
结果可视化展示技巧
01
在查看模拟结果时,可以通过选择不同的视图角度来
观察变形后的形状,如正视图、侧视图、俯视图等。
02
通过调整色彩映射和透明度等参数,可以更加清晰地
展示应力分布和温度分布等结果。
03
可以利用软件的动画功能,将模拟过程动态展示出来
02
界面功能与操作
启动界面及功能介绍
启动界面
展示DEFORM软件标识、版本信息和 启动选项。
功能介绍
提供软件功能概述、新用户指南和在 线帮助文档链接。
主界面布局与功能
工具栏
提供常用命令的快捷按钮,如 新建、打开、保存、打印等。
属性窗口
显示选中对象的详细属性,如 几何参数、材料属性、边界条 件等。
硬件要求
02
至少4GB内存,建议使用8GB或更多内存;独立显卡,支持
OpenGL 2.0或更高版本。
软件依赖
03
需要安装Java运行环境(JRE)和数据库管理系统(如MySQL
或PostgreSQL)。
安装步骤与注意事项
01
安装步骤
02
1. 下载DEFORM安装包和许可证文件。
03
2. 解压安装包并运行安装程序,按照提示进行安装 。
deform教程
1、 Deform-3D有限元分析软件介绍
• Deform(Design Enviroment for Forming) 有限元分析系统是美国SFTC公司开发的一 套专门用于金属塑性成形的软件。通过在 计算机上模拟整个加工过程,可减少昂贵 的现场试验成本,提高工模具设计效率, 降低生产和材料成本,缩短新产品的研究 开发周期。
• 三维CAD文件的系统导入和网格划分
• 对上模具和下模具进行温度设定和网格划 分及边界条件设定
• 对象间关系设定
• 定义工件和模具的变形及热传导边界条件
• 下模的对称面及热传导边界条件设置如图 所示,上模的设置方式与下模相同
• 定义上模运动并生成数据库文件 • 模具运动方向为-Z轴,运动速度为2in/s。
• 后处理器用于显示计算结果,结果可以是 图形形式,也可以是数字、文字混编形式, 获取的结果可为每一步的有限元网格;等 效应力、等效应变;速度场、温度场及压 力行程曲线等。
4、前处理功能操作
5、后处理功能操作
第二节 锻压模拟
一、实验目的 • 熟悉模拟软件Deform的基本操作。 • 认识锻压过程中材料各部位的变形情况。
• 第二阶段用3h升温到875℃模拟
• 模拟步数的确定
• 第二阶段模拟结果
• 第三阶段工件在875℃保温3h模拟
• 第四阶段模拟结果
Deform网格划分原则及方法
[原]Deform网格划分原则及方法
2009-04-04 23:48
引言:划分网格是建立有限元模型的一个重要环节,它要求考虑的问题较多,需要的工作量较大,所划分的网格形式对计算精度和计算规模将产生直接影响。为建立正确、合理的有限元模型,这里介绍网格划分时的一些基本原则及方法。
关键词:Deform 网格局部细化
一、网格划分的原则
1 网格数量
网格数量的多少将影响计算结果的精度和计算规模的大小。一般来讲,网格数量增加,计算精度会有所提高,但同时计算规模也会增加,所以在确定网格数量时应权衡两个因数综合考虑。图1中的曲线1表示结构中的位移随网格数量收敛的一般曲线,曲线2代表计算时间随网格数量的变化。可以看出,网格较少时增加网格数量可以使计算精度明显提高,而计算时间不会有大的增加。当网格数量增加到一定程度后,再继续增加网格时精度提高甚微,而计算时间却有大幅度增加。所以应注意增加网格的经济性。实际应用时可以比较两种网格划分的计算结果,如果两次计算结果相差较大,可以继续增加网格,相反则停止计算。
图1 位移精度和计算时间随网格数量的变化
在决定网格数量时应考虑分析数据的类型。在静力分析时,如果仅仅是计算结构的变形,网格数量可以少一些。如果需要计算应力,则在精度要求相同的情况下应取相对较多的网格。在热分析中,结构内部的温度梯度不大,不需要大量的内部单元,这时可划分较少的网格。
2 网格疏密
网格疏密是指在结构不同部位采用大小不同的网格,这是为了适应计算数据的分布特点。在计算数据变化梯度较大的部位(如应力集中处),为了较好地反映数据变化规律,需要采用比较密集的网格。而在计算数据变化梯度较小的部位,为减小模型规模,则应划分相对稀疏的网格。这样,整个结构便表现出疏密不同的网格划分形式。图2是中心带圆孔方板的四分之一模型,其网格反映了疏密不同的划分原则。小圆孔附近存在应力集中,采用了比较密的网格。板的四周应力梯度较小,网格分得较稀。其中图b中网格疏密相差更大,它比图a中的网格少48个,但计算出的孔缘最大应力相差1%,而计算时间却减小了36%。由此可见,采用疏密不同的网格划分,既可以保持相当的计算精度,又可使网格数量减小。因此,网格数量应增加到结构的关键部位,在次要部位增加网格是不必要的,也是不经济的。
DEFORM软件介绍
DEFORM软件介绍
DEFORM-3D的简介
Deform(Design Enviroment for Forming)有限元分析系统是美国SFTC公司开发的一套专门用于金属塑性成形的软件。通过在计算机上模拟整个加工过程,可减少昂贵的现场试验成本,提高工模具设计效率,降低生产和材料成本,缩短新产品的研究开发周期。
Deform软件是一个高度模块化、集成化的有限元模拟系统,它主要包括前处理器、模拟器、后处理器三大模块。
前处理器:主要包括三个子模块(1)数据输入模块,便于数据的交互式输入。如:初始速度场、温度场、边界条件、冲头行程及摩擦系数等初始条件;(2)网格的自动划分与自动再划分模块;(3)数据传递模块,当网格重划分后,能够在新旧网格之间实现应力、应变、速度场、边界条件等数据的传递,从而保证计算的连续性。
模拟器:真正的有限元分析过程是在模拟处理器中完成的,Deform运行时,首先通过有限元离散化将平衡方程、本构关系和边界条件转化为非线性方程组,然后通过直接迭代法和Newton-Raphson法进行求解,求解的结果以二进制的形式进行保存,用户可在后处理器中获取所需要的结果
后处理器:后处理器用于显示计算结果,结果可以是图形形式,也可以是数字、文字混编形式,获取的结果可为每一步的有限元网格;等效应力、等效应变;速度场、温度场及压力行程曲线等
DEFORM软件操作流程
(1)导入几何模型在DEFORM-3D软件中,不能直接建立三维几何模型,必须通过其他CAD/CAE软件建模后导入导DEFORM系统中,目前,DEFORM-3D的几何模型接口格
DEFORM软件介绍
DEFORM-3D的简介
Deform(Design Enviroment for Forming)有限元分析系统是美国SFTC公司开发的一套专门用于金属塑性成形的软件。通过在计算机上模拟整个加工过程,可减少昂贵的现场试验成本,提高工模具设计效率,降低生产和材料成本,缩短新产品的研究开发周期。
Deform软件是一个高度模块化、集成化的有限元模拟系统,它主要包括前处理器、模拟器、后处理器三大模块。
前处理器:主要包括三个子模块(1)数据输入模块,便于数据的交互式输入。如:初始速度场、温度场、边界条件、冲头行程及摩擦系数等初始条件;(2)网格的自动划分与自动再划分模块;(3)数据传递模块,当网格重划分后,能够在新旧网格之间实现应力、应变、速度场、边界条件等数据的传递,从而保证计算的连续性。
模拟器:真正的有限元分析过程是在模拟处理器中完成的,Deform运行时,首先通过有限元离散化将平衡方程、本构关系和边界条件转化为非线性方程组,然后通过直接迭代法和Newton-Raphson法进行求解,求解的结果以二进制的形式进行保存,用户可在后处理器中获取所需要的结果
后处理器:后处理器用于显示计算结果,结果可以是图形形式,也可以是数字、文字混编形式,获取的结果可为每一步的有限元网格;等效应力、等效应变;速度场、温度场及压力行程曲线等
DEFORM软件操作流程
(1)导入几何模型在DEFORM-3D软件中,不能直接建立三维几何模型,必须通过其他CAD/CAE软件建模后导入导DEFORM系统中,目前,DEFORM-3D的几何模型接口格
DEFORM软件介绍
DEFORM-3D的简介
Deform(Design Enviroment for Forming)有限元分析系统是美国SFTC公司开发的一套专门用于金属塑性成形的软件。通过在计算机上模拟整个加工过程,可减少昂贵的现场试验成本,提高工模具设计效率,降低生产和材料成本,缩短新产品的研究开发周期。
Deform软件是一个高度模块化、集成化的有限元模拟系统,它主要包括前处理器、模拟器、后处理器三大模块。
前处理器:主要包括三个子模块(1)数据输入模块,便于数据的交互式输入。如:初始速度场、温度场、边界条件、冲头行程及摩擦系数等初始条件;(2)网格的自动划分与自动再划分模块;(3)数据传递模块,当网格重划分后,能够在新旧网格之间实现应力、应变、速度场、边界条件等数据的传递,从而保证计算的连续性。
模拟器:真正的有限元分析过程是在模拟处理器中完成的,Deform运行时,首先通过有限元离散化将平衡方程、本构关系和边界条件转化为非线性方程组,然后通过直接迭代法和Newton-Raphson法进行求解,求解的结果以二进制的形式进行保存,用户可在后处理器中获取所需要的结果
后处理器:后处理器用于显示计算结果,结果可以是图形形式,也可以是数字、文字混编形式,获取的结果可为每一步的有限元网格;等效应力、等效应变;速度场、温度场及压力行程曲线等
DEFORM软件操作流程
(1)导入几何模型在DEFORM-3D软件中,不能直接建立三维几何模型,必须通过其他CAD/CAE软件建模后导入导DEFORM系统中,目前,DEFORM-3D的几何模型接口格
DEFORM 3D模拟控制(五):网格重划分
DEFORM 3D模拟控制(五):网格重画分标准
网格重划分标准(自动划分)是在坯料产生大塑性变形时能很方便处理网格重划分的一种方式。网格重画分网格标准可以通过改变参数来控制物体网格中划分的时机和频率。
网格重划分的设置除了可以在模拟控制窗口进行之外,还能在网格划分命令窗口设置。2D网格设置和3D网格设置略有不同,下面进行分类讨论。
1 2D网格设置
对于2D网格设置来说,总共有4个参数可以控制重划分网格的触发。即Interference Depth、Maximum Stroke Increment、Maximum Time Increment和Maximum Step Increment,以上任意条件满足或者原来的网格不可用(负的Jacobian值),网格即会重新划分。而原来的求解信息会插入到新的网格中。
1.1 最大穿透深度(Maximum interference depth)
当主对象(master object,一般是指上下模)穿透从对象(slave object, 一般指坯料)的深度超过最大穿透深度的时候,网格重划分开启。
穿透深度指的是从对象的单元边界穿过主对象表面的深度,而网格重划分的对象必须是从对象,也就是坯料。
穿透深度参数在坯料有非常尖锐的拐角的情况下使用,意即拐角半径与相邻元素边缘长度几乎相同的情况。重划分网格的穿透深度值应设置为单元边长的一半。穿透深度值太大可能会导致坯料体积损失过多,值太小可能会导致重划分网格次数太多,从而导致运行时间变慢和求解信息插入误差过大。
在人为网格划分时,首先应该手动把容易发生网格穿透的区域画密一点,如果网格穿透问题仍然存在,再设置穿透深度值。
2024版Deform详细教程(苍松书苑)
Deform详细教程(苍松书苑)
•引言
•Deform 软件概述•Deform 软件安装与配置•Deform 软件基本操作
•建模与网格划分技术•材料属性定义及数据库管理•模拟计算过程控制与结果分析•高级功能应用与拓展
目录
引言
教程目的和背景
教程目的
背景介绍
苍松书苑介绍
苍松书苑概述
教程特色
学习资源
Deform软件概述
直观的图形界面
提供友好的图形界面,方便用户进行模型建立、结果查看等操作。
用户可以根据实际工艺需求,自定义工艺参数和边界条件。
丰富的材料数据库
内置大量金属材料的物理和力学性能数据,方便用户进行模拟分析。
强大的模拟功能
形工艺的模拟,包括锻造、轧高精度分析
软件功能和特点
机械制造领域
金属成形领域
航空航天领域
科研与教育领域
汽车制造领域
应用领域和范围
Deform软件安装与配置
系统要求和硬件配置Windows
内存至少
处理器
显卡
硬盘空间
Intel 或AMD 多核处理
器,推荐Intel i5或更高系统要求和硬件配置
1. 下载软件
访问Deform官方网站或授权下载站点,下载最新版本的Deform安装程序。
0203
双击下载的安装程序,开
始安装向导。
阅读并同意软件许可协议。
2. 运行安装程序
01
02030401
3. 选择安装目录选择合适的安装目录,建议安装在非系统
盘符下。
4. 等待安装完成
安装程序将自动完成软件的安装过程,包
括复制文件、创建快捷方式等。
01 02 03
4. 保存配置完成配置后,点击“保存”或“应用”按钮,使配置生效。
Deform软件基本操作
用户界面介绍主界面
图形界面
命令行界面
基本操作命令
DEFORM软件介绍
DEFORM-3D的简介
Deform(Design Enviro ment for Formin g)有限元分析系统是美国S F TC公司开发的一套专门用于金属塑性成形的软件。通过在计算机上模拟整个加工过程,可减少昂贵的现场试验成本,提高工模具设计效率,降低生产和材料成本,缩短新产品的研究开发周期。
Deform软件是一个高度模块化、集成化的有限元模拟系统,它主要包括前处理器、模拟器、后处理器三大模块。
前处理器:主要包括三个子模块(1)数据输入模块,便于数据的交互式输入。如:初始速度场、温度场、边界条件、冲头行程及摩擦系数等初始条件;(2)网格的自动划分与自动再划分模块;(3)数据传递模块,当网格重划分后,能够在新旧网格之间实现应力、应变、速度场、边界条件等数据的传递,从而保证计算的连续性。
模拟器:真正的有限元分析过程是在模拟处理器中完成的,Deform运行时,首先通过有限元离散化将平衡方程、本构关系和边界条件转化为非线性方程组,然后通过直接迭代法和Newton-Raphso n法进行求解,求解的结果以二进制的形式进行保存,用户可在后处理器中获取所需要的结果
后处理器:后处理器用于显示计算结果,结果可以是图形形式,也可以是数字、文字混编形式,获取的结果可为每一步的有限元网格;等效应力、等效应变;速度场、温度场及压力行程曲线等
DEFORM软件操作流程
DEFORM软件介绍
DEFORM-3D的简介
Deform(Design Enviroment for Forming)有限元分析系统是美国SFTC公司开发的一套专门用于金属塑性成形的软件。通过在运算机上模拟整个加工进程,可减少昂贵的现场实验本钱,提高工模具设计效率,降低生产和材料本钱,缩短新产品的研究开发周期。
Deform软件是一个高度模块化、集成化的有限元模拟系统,它要紧包括前处置器、模拟器、后处置器三大模块。
前处置器:要紧包括三个子模块(1)数据输入模块,便于数据的交互式输入。如:初始速度场、温度场、边界条件、冲头行程及摩擦系数等初始条件;(2)网格的自动划分与自动再划分模块;(3)数据传递模块,当网格重划分后,能够在新旧网格之间实现应力、应变、速度场、边界条件等数据的传递,从而保证计算的持续性。
模拟器:真正的有限元分析进程是在模拟处置器中完成的,Deform运行时,第一通过有限元离散化将平稳方程、本构关系和边界条件转化为非线性方程组,然后通过直接迭代法和Newton -Raphson法进行求解,求解的结果以二进制的形式进行保留,用户可在后处置器中获取所需要的结果
后处置器:后处置器用于显示计算结果,结果能够是图形形式,也能够是数字、文字混编形式,获取的结果可为每一步的有限元网格;等效应力、等效应变;速度场、温度场及压力行程曲线等
DEFORM软件操作流程
(1)导入几何模型在DEFORM-3D软件中,不能直接成立三维几何模型,必需通过其他CAD/CAE软件建模后导入导DEFORM系统中,目前,DEFORM-3D的几何模型接口格式有: ①STL:几乎所有的CAD软件都有那个接口。它由一系列的三角形拟合曲面而成。②UNV:是由SDRC公司(现归并到EDS公司)开发的软件IDEAS制作的三维实体造型及有限元网格文件格式,DEFOEM同意其划分的网格。③PDA:MSC公司的软件Patran的三维实体造型及有限元网格文件格式。④AMG:这种格式DEFORM存储己经导入的几何实体。(2)网格划分在DEFORM-3D中,若是用其自身带的网格剖分程序,只能划分四面体单元,这主若是为了考虑网格重划分时的方便和快捷。可是它也接收外部程序所生成的六面体(砖块)网格。网格划分能够
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[原]Deform网格划分原则及方法
2009-04-04 23:48
引言:划分网格是建立有限元模型的一个重要环节,它要求考虑的问题较多,需要的工作量较大,所划分的网格形式对计算精度和计算规模将产生直接影响。为建立正确、合理的有限元模型,这里介绍网格划分时的一些基本原则及方法。
关键词: Deform 网格 局部细化
一、网格划分的原则
1 网格数量
网格数量的多少将影响计算结果的精度和计算规模的大小。一般来讲,网格数量增加,计算精度会有所提高,但同时计算规模也会增加,所以在确定网格数量时应权衡两个因数综合考虑。 图1中的曲线1表示结构中的位移随网格数量收敛的一般曲线,曲线2代表计算时间随网格数量的变化。可以看出,网格较少时增加网格数量可以使计算精度明显提高,而计算时间不会有大的增加。当网格数量增加到一定程度后,再继续增加网格时精度提高甚微,而计算时间却有大幅度增加。所以应注意增加网格的经济性。实际应用时可以比较两种网格划分的计算结果,如果两次计算结果相差较大,可以继续增加网格,相反则停止计算。
图1 位移精度和计算时间随网格数量的变化
在决定网格数量时应考虑分析数据的类型。在静力分析时,如果仅仅是计算结构的变形,网格数量可以少一些。如果需要计算应力,则在精度要求相同的情况下应取相对较多的网格。在热分析中,结构内部的温度梯度不大,不需要大量的内部单元,这时可划分较少的网格。
2 网格疏密
网格疏密是指在结构不同部位采用大小不同的网格,这是为了适应计算数据的分布特点。在计算数据变化梯度较大的部位(如应力集中处),为了较好地反映数据变化规律,需要采用比较密集的网格。而在计算数据变化梯度较小的部位,为减小模型规模,则应划分相对稀疏的网格。这样,整个结构便表现出疏密不同的网格划分形式。 图2是中心
带圆孔方板的四分之一模型,其网格反映了疏密不同的划分原则。小圆孔附近存在应力集中,采用了比较密的网格。板的四周应力梯度较小,网格分得较稀。其中图b中网格疏密相差更大,它比图a中的网格少48个,但计算出的孔缘最大应力相差1%,而计算时间却减小了36%。由此可见,采用疏密不同的网格划分,既可以保持相当的计算精度,又可使网格数量减小。因此,网格数量应增加到结构的关键部位,在次要部位增加网格是不必要的,也是不经济的。
划分疏密不同的网格主要用于应力分析(包括静应力和动应力),在结温度场计算中采用趋于均匀网格。
图2 带孔方板的四分之一模型
二、网格划分的方法
1、基本网格划分方法
在Deform中划分网格方式有两种。一种是相对网格划分方法,一种是绝对网格划分方法。
相对网格划分方式:使用相对网格划分方式用户仅需要指定固定单元的数目。无论物体形状多么复杂,单元的数量必须是恒定。
绝对网格划分方式:使用绝对网格设置方式,系统决定网格划分总数,随着物体的复杂,单元数也随之增加。
无论相对划分网格方式还是绝对网格划分方式,两者都有依靠划分网格权重来分配物体上各部分的单元大小,默认的划分网格权重在Detailed setting--weight factors下面,此权重在大多数模拟中效果很好。相对网格划分方式是系统默认设定,用绝对网格划分方式目的在于增加模拟的正确性,这是因为网格尺寸设定后自始至终不变,随着物体形状越来越复杂,单元数的增加可以更好的描述物体的表面。使用绝对网格划分方式,为了决定网格划分的最小尺寸,需通过测量模具的最小特征尺寸,这个最小特征必须满足的条件是成形过程中它的形状会反映在工件上,也就是非曲直说有工件材料要流过此特征。最小特征的选取是指整个模拟过程的最小特征。
Mesh分为两个步骤,先surface mesh,然后再solid mesh。在相对网格划分中,preview是surface mesh,而generate mesh是surface mesh和solid
mesh两步。在绝对网格划分中直接分为surface mesh和solid mesh两个命令。
2、局部细化网格方法
在一些高梯度地区,即应变,应变速率,温度,几何尺寸等变化比较剧烈的地区,网格需要细化。
这里可以设置权重因子,还有一个重要的设置是mesh density windows(网格密度窗口)因子,这个选项与后面介绍的网格密度有关,为了在一些地方设置更为细密的网格,光靠上面滑杆设置的几个因子还不行
(注:前面四个因子相加之和必须是“1”,在调整权重因子时,可以用键盘上的向左,向右键来进行微调。)还需要用户设置来调节网格密度的分配,将mesh density windows后的滑杆设为非零数字(注:设置的数值越大表示考虑的越多。),就可以启动下的的mesh windows选项,在下面选项所控制的窗口中,数字都要乘以这个非零因子。
接着在windows区域内点击Add在屏幕的图形显示窗口左下方弹出一个小窗口,可以定义局部区域,在定义调整Mesh windows时鼠标必须是获取点的状态,不能是缩放观察的状态。Size Ratio to Elem Outside Window用来调整窗口内部单元与外部单元的比率。速度栏:此项表明局部细化网格的窗口是以该速度向其矢量方向运动,这个参数的设置与模具和工件的接触变形区有关。局部细化网格的目的在于让变形大的地
区得到较小的网格,以有利于反映真实的变形并节省计算时间,如果接触变形区是随着时间变化的,想要变化的接触变形区始终都得到局部细化网格,那么窗口的速度就应该等于接触区变化的速度。有时你会发现网格窗口没有发挥作用,这有几个原因:一、Wight Factor中因子设置为零;二、总体网格的数量太少;三、可能是Mesh Windows中定义的网格密度比例太大。
九个按钮分别是:矩形网格划分工具、圆柱形网格划分工具、环形网格划分工具、比例缩放、移动、旋转、调整比例、预览、清除。大小调整方法:将拖动按钮点红然后进行调整。移动:将图形调整到方便观察的方位,拖动细化分区域沿轴向移到想要的位置。旋转:将图形调整到方便观察的方位,拖动细化分区域绕某一个轴进行旋转到想要的位置。参考文献:DEFORM 5.03金属成形有限元分析实例指导教程 李传民, 王向丽, 闫华军等编著