DEFORM3D笔记.pptx
DEFORM-3D基本操作技巧入门基础
DEFORM-3D基本操作入门QianRF前言有限元法是根据变分原理求解数学物理问题的一种数值计算方法。
由于采用类型广泛的边界条件，对工件的几何形状几乎没有什么限制和求解精度高而得到广泛的应用。
有限元法在40年代提出，通过不断完善，从起源于结构理论、发展到连续体力学场问题，从静力分析到动力问题、稳定问题和波动问题。
随着计算机技术的发展与应用，为解决工程技术问题，提供了极大的方便。
现有的计算方法（解析法、滑移线法、上限法、变形功法等）由于材料的本构关系，工具及工件的形状和摩擦条件等复杂性，难以获得精确的解析解。
所以一般采用假设、简化、近似、平面化等处理，结果与实际情况差距较大，因此应用不普及。
有限元数值模拟的目的与意义是为计算变形力、验算工模具强度和制订合理的工艺方案提供依据。
通过数值模拟可以获得金属变形的规律，速度场、应力和应变场的分布规律，以及载荷-行程曲线。
通过对模拟结果的可视化分析，可以在现有的模具设计上预测金属的流动规律，包括缺陷的产生（如角部充不满、折叠、回流和断裂等）。
利用得到的力边界条件对模具进行结构分析，从而改进模具设计，提高模具设计的合理性和模具的使用寿命，减少模具重新试制的次数。
通过模具虚拟设计，充分检验模具设计的合理性，减少新产品模具的开发研制时间，对用户需求做出快速响应，提高市场竞争能力。
一、刚（粘）塑性有限元法基本原理刚（粘）塑性有限元法忽略了金属变形中的弹性效应，依据材料发生塑性变形时应满足的塑性力学基本方程，以速度场为基本量，形成有限元列式。
这种方法虽然无法考虑弹性变形问题和残余应力问题，但可使计算程序大大简化。
在弹性变形较小甚至可以忽略时，采用这种方法可达到较高的计算效率。
刚塑性有限元法的理论基础是Markov变分原理。
根据对体积不变条件处理方法上的不同（如拉格朗日乘子法、罚函数法和体积可压缩法），又可得出不同的有限元列式其中罚函数法应用比较广泛。
根据Markov变分原理，采用罚函数法处理，并用八节点六面体单元离散化，则在满足边界条件、协调方程和体积不变条件的许可速度场中对应于真实速度场的总泛函为：∏≈∑π（ｍ）＝∏（１，２，…，ｍ）（１）对上式中的泛函求变分，得：∑＝０（２）采用摄动法将式（２）进行线性化：＝＋Δｕｎ（３）将式（３）代入式（２），并考虑外力、摩擦力在局部坐标系中对总体刚度矩阵和载荷列阵，通过迭代的方法，可以求解变形材料的速度场。
Deform3D操作介绍
Deform3D操作介绍第⼆章DEFORM-3D操作介绍2.1DEFORM-3D软件介绍20世纪70年代后期，位于美国加州伯克利的加利福尼亚⼤学⼩林研究室在美国军⽅的⽀持下开发出有限元软件ALPID，20世纪90年代在这⼀基础上开发出DEFORM-2D软件,该软件的开发者后来独⽴出来成⽴了SFTC公司，并推出了DEFORM-3D软件。
DEFORM-3D 是⼀套基于有限元分析⽅法的专业⼯艺仿真系统，⽤于分析⾦属三维成形及其相关的各种成形⼯艺和热处理⼯艺。
⼆⼗多年来的⼯业实践证明其有着卓越的准确性和稳定性，模拟引擎在⼤流动、⾏程、载荷和产品缺陷预测等⽅⾯同实际⽣产相符，被国际成形模拟领域公认为处于同类模拟软件的领先地位。
DEFORM-3D不同于⼀般的有限元软件，它是专门为⾦属成形⽽设计。
DEFORM-3D可以⽤于模拟零件制造的全过程，从成形、机加⼯到热处理。
通过DEFORM-3D模拟整个加⼯过程，可以帮助设计⼈员：设计⼯具和产品的⼯艺流程，减少实验成本；提⾼模具设计效率，降低⽣产和材料成本；缩短新产品的研究开发周期；分析现有⼯艺存在的问题，辅助找出原因和解决⽅法。
2.1.1DEFORM-3D特点1）DEFORM-3D具有⾮常友好的图形⽤户界⾯，可⽅便⽤户进⾏数据准备和成形分析。
2）DEFORM-3D具有完善的IGES、STL、IDEAS、PATRAN、等CAD和CAE接⼝，⽅便⽤户导⼊模型。
3）DEFORM-3D具有功能强⼤的有限元⽹格⾃动⽣成器以及⽹格重划分⾃动触发系统，能够分析⾦属成形过程中多个材料特性不同的关联对象在耦合作⽤下的⼤变形和热特性，由此能够保证⾦属成形过程中的模拟精度，使得分析模型、模拟环境与实际⽣产环境⾼度⼀致。
DEFORM-3D采⽤独特的密度控制⽹格划分⽅法，⽅便地得到合理的⽹格分布。
计算过程中，在任何有必要的时候能够⾃⾏触发⾼级⾃动⽹格重划⽣成器，⽣成细化、优化的⽹格模型。
4）DEFORM-3D系统⾃带材料模型包含有弹性、弹塑性、刚塑性、热弹塑性、热刚粘塑性、粉末材料、刚性材料及⾃定义材料等类型，并提供丰富的开放式材料数据库，包括美国、⽇本、德国的各种钢、铝合⾦、钛合⾦、⾼温合⾦等250种材料的相关数据。
DEFORM-3D基本操作入门
DEFORM-3D基本操作入门QianRF前言有限元法是根据变分原理求解数学物理问题的一种数值计算方法。
由于采用类型广泛的边界条件，对工件的几何形状几乎没有什么限制和求解精度高而得到广泛的应用。
有限元法在40年代提出，通过不断完善，从起源于结构理论、发展到连续体力学场问题，从静力分析到动力问题、稳定问题和波动问题。
随着计算机技术的发展与应用，为解决工程技术问题，提供了极大的方便。
现有的计算方法（解析法、滑移线法、上限法、变形功法等）由于材料的本构关系，工具及工件的形状和摩擦条件等复杂性，难以获得精确的解析解。
所以一般采用假设、简化、近似、平面化等处理，结果与实际情况差距较大，因此应用不普及。
有限元数值模拟的目的与意义是为计算变形力、验算工模具强度和制订合理的工艺方案提供依据。
通过数值模拟可以获得金属变形的规律，速度场、应力和应变场的分布规律，以及载荷-行程曲线。
通过对模拟结果的可视化分析，可以在现有的模具设计上预测金属的流动规律，包括缺陷的产生（如角部充不满、折叠、回流和断裂等）。
利用得到的力边界条件对模具进行结构分析，从而改进模具设计，提高模具设计的合理性和模具的使用寿命，减少模具重新试制的次数。
通过模具虚拟设计，充分检验模具设计的合理性，减少新产品模具的开发研制时间，对用户需求做出快速响应，提高市场竞争能力。
一、刚（粘）塑性有限元法基本原理刚（粘）塑性有限元法忽略了金属变形中的弹性效应，依据材料发生塑性变形时应满足的塑性力学基本方程，以速度场为基本量，形成有限元列式。
这种方法虽然无法考虑弹性变形问题和残余应力问题，但可使计算程序大大简化。
在弹性变形较小甚至可以忽略时，采用这种方法可达到较高的计算效率。
刚塑性有限元法的理论基础是Markov变分原理。
根据对体积不变条件处理方法上的不同（如拉格朗日乘子法、罚函数法和体积可压缩法），又可得出不同的有限元列式其中罚函数法应用比较广泛。
根据Markov变分原理，采用罚函数法处理，并用八节点六面体单元离散化，则在满足边界条件、协调方程和体积不变条件的许可速度场中对应于真实速度场的总泛函为：∏≈∑π（ｍ）＝∏（１，２，…，ｍ）（１）对上式中的泛函求变分，得：∑＝０（２）采用摄动法将式（２）进行线性化：＝＋Δｕｎ（３）将式（３）代入式（２），并考虑外力、摩擦力在局部坐标系中对总体刚度矩阵和载荷列阵，通过迭代的方法，可以求解变形材料的速度场。
DEFORM-3D学习笔记
问题：1.如何用测量工具测量其底部过渡圆角的半径？2.如何确定总模拟步长、存储步长、计算步长和计算时间？还有模具运动速度？3.接触容差tolerance含义？其大小对结果有什么影响，一般设定为多少合适？主界面的【summary】按钮显示当前步骤的模拟信息，包括模具及工件的各种信息；【preview】显示用户在后处理中处理的最后图形；【message】显示模拟进程，用户可以观察目前模拟进行到多少步，每步及每子步模拟所需的时间，以及每子步的模拟误差；【log】显示模拟日志，可以看到模拟过程中每一步的起始和终止时间，及模拟出错的各种信息前处理窗口：点击【DEFORM-3D Pre】进入DEFORM-3D的通用前处理界面。
点击【Machining [Cutting]】进入DEFORM-3D的机加工向导界面，它包括车削，钻削，铣削等机加工工艺。
点击【Forming】进入DEFORM-3D的成形向导界面，它包括冷成形，温成形，热成形等工艺。
点击【Die Stress Analysis】进入DEFORM-3D的模具分析向导界面。
点击【Cogging】进入DEFORM-3D的粗轧向导界面。
模拟控制：点击【Run (options)】进入模拟选择对话框，有多个处理器时，选择multiple processor对话框，并进行个处理器任务设置，若是单机则不要选此项，否则模拟无法进行；点击【Batch Queue 】进入模拟任务队列设置对话框，用户有多任务时，可安排模拟的先后顺序；点击【Process Monitor】进入模拟控制菜单，点击按钮abort来结束当前模拟任务，但模拟会完成当前步。
若要求立即停止模拟，可点击abort immediately按钮；点击【Add to Queue】可随时添加模拟任务。
后处理窗口：用户可在模拟任务正在进行时点击【DEFORM-3D Post】进入后处理界面，STL文件的生成：我没有用过pre/E,但是我用solidworks造型时,插入合适的坐标系,并在保存为stl文件时,需设定选项,这样才能保证导入DEFORM前处理的几何坐标系和你在造型软件中的一致,也就不用再花费过多时间调整各objects间的位置了. 我是用Solidworks造型的,比如一个简单的圆柱体镦粗过程,在装配图中你应该添加坐标系,将坐标系的原点设在冲头的圆心,并且在保存为stl文件时,设定"保存为"对话框中的选项,如果不知是否正确,可以选择简单的模型试一下,(将几何调入DEFORM前处理并划分网格,然后看结点坐标),这样就能保证DEFORM中的几何坐标系和你在造型软件中的一致.6.2 文件视图功能操作正负代表视图法线方向，法向由荧屏向外为正6 环境菜单设置点击【options】出现下拉菜单——点击【environment】6.2 前处理功能操作设置好工作目录后进入前处理窗口。
Deform详细教程ppt课件
7
模拟参数的定义
这里定义的参数，主要是为了进行有效的数值模拟。 因为成形分析是一个连续的过程，分许多时间步来 计算，所以需要用户定义一些基本的参数：
• • • • 1．总步数：决定了模拟的总时间和行程； 2．步长：有两种选择，可以用时间或每步的行程； 3．主动模具：选择物体的编号； 4．存储步长：决定每多少步存一次，不要太密，否则文 件太大；
13
1.5 视图观察操作
利用工具栏窗口中的快捷按钮可以方便地进行各种 视图观察操作，下面仅举几个例子，用户可以将鼠 标放置在每个按钮上，自动会出现提示。
1 ．动态缩放 2 ． 窗口缩放 3 ．移动 4 ．自由旋转 沿Y轴旋转 5 ．视角选择 等轴视图 YZ 平面视图
4
网格划分
在DEFORM-3D中，如果用其自身带的网格剖分程 序，只能划分四面体单元，这主要是为了考虑网格 重划分时的方便和快捷。但是它也接收外部程序所 生成的六面体（砖块）网格。网格划分可以控制网 格的密度，使网格的数量进一步减少，有不至于在 变形剧烈的部位产生严重的网格畸变。
5
材料模型
在DEFORM-3D软件中，用户可以根据分析的需要， 输入材料的弹性、塑性、热物理性能数据，如果需 要分析热处理工艺，还可以输入材料的每一种相的 相关数据以及硬化、扩散等数据。 为了更方便的使用户模拟塑性成形工艺，该软件提 供了100余种材料（包括碳钢、合金钢、铝合金、 钛合金、铜合金等）的塑性性能数据。以及多种材 料模型。 每一种材料的数据都可以与温度等变量相关。
DEFORM-3D V6.0
基本操作指南
1
DEFORM 软件简介
DEFORM 系列软件是由位于美国 Ohio Clumbus 的科学成形技术公司( Science Forming Technology Corporation )开发的。该系列软件主要应用于金属塑 性加工、热处理等工艺数值模拟。它的前身是美国 空军 Battelle 试验室开发的 ALPID 软件。在 1991 年成立的 SFTC 公司将其商业化，目前， DEFORM软件己经成为国际上流行的金属加工数 值模拟的软件之一。主要软件产品有：
DEFORM6.1_3D 课件II
时 (Spike_TopDie2.STL ) 。你可以在一个新的项目输入它的几何形状然后使用
工具来测量一个几何小平面连接以模具为参考的半径。这个距离大约 0.0 8“，如 果坯料的单元格数值是他的一半那这个变化的半径可以很好的解决或是 0.04". 这 就是坯料最小单元格的价值所在，在完成测量以后删除 Top Die 2 。
7.1. 介绍
7.2. 打开先前的模拟文件
7.3. 设置模拟控制 7.4. 定位 Top Die（顶模）
7.5. 定义变形边界条件
7.5.1 Billet 7.5.2 Top Die
7.5.3 Bottom Die
7.6. 设置模具运动条件 7.7. 重设对象接触关系
7.8. 保存问题并运行模拟控制器
具和坯料的轴对称只使用它的 1/4 来进行模拟。
1
-
5. 条形件锻造过程中 – 炉子到模具的热传递
5.1. 介绍
2
-
相对网格化是一默认设置，在先前的实验中使用相对网格化。为了增加模 拟的准确性，对网格化的定义在模拟的各个时期得到了继承。 如果某部分的复杂
性增加，那么用来描述这部分的单元格数量将会相应的增加 。
绝对网格化。为了定义网格的 绝对设置，使用者在网格化时需要定义一个 单元格的最小尺寸。这个最小单元 格是通过测量模具上的与之相对应的区域的细
微特征和该部分的变形区域来决定的 。当这个项目有多次操作时，这种模具的最
小的特征在各个操作中显得尤为重要，因此锻件网格化的定义就不是第一位重要 的。在这个模拟中，变形区域最精确的特征是以上模为基础的半径在第二次打 击
7.9. 后处理
35
36
37
38
39
DEFORM软件简介ppt课件
• 网格划分 ：DEFORM网格划分命令可以生成四面体单元， 这种四面体单元适合于表面成型
• 初始条件：有些加工过程是在变温条件下进行的，比如热 轧，在轧制过程中，工件、模具与环境介质之间存在热交 换，工件内部因大变形生成的热量及其传导都对产品的形 成质量产生重要的影响，对此问题的仿真分析应按瞬态热 -机耦合处理
14
• 1.7设计模具的运动
15
• 1.8设置作业温度 • 1.9设置模拟条件
16
• 1.10添加接触关系
17
• 1.11检查并生成数据 • 1.12保存并退出前处理界面 • 1.13开始模拟运算
18
• 1.14后处理 1）状态变量的读取
等效应变显示图
等高线显示的等效应变显示图
19
• 2）工件上的点追踪
• 增加约束：DEFORM可以在节点上增加各个自由度的约 束
• 后处理: DEFORM的后处理菜单为用户提供了直观方便的 评价生成过程、成型产品质量、工具损伤的必须信息以及 以图片、文本和表格形式提取和保存所需结果的各种工具
7
前处理界面
8
后处理界面
9
1.锻压模拟实例
• 1.1创建新项目
10
• 单击 ，选择“DEFORM-3Dpre-processor”，然后单
3
DEFORM软件操作流程
• 模型建立：首先使用三维建模软件建立自己需要的模型， 保存格式选择STL,GEO,PDA,UNV,IGS格式中的一种，最 常用的是STL格式文件。根据不同的建模软件保存格式会 有所不同。将建立好的模型文件保存到DEFORM的安装 路径下的Problem文件夹下面，并建立文件夹存放（也可 以存放别处）。值得注意的是，由于该软件不支持中文， 因此文件夹及其模型文件名字中不能出现中文，否则无法 读取。
《Deform详细教程》课件
Deform的工具介绍
前处理工具
用于对模型进行预处理，如网格优化、边界约束和顶点颜色设置。
变形工具
提供各种变形操作选项，包括拉伸、扭曲、挤压和膨胀，并支持实时预览。
后处理工具
用于优化和调整变形结果，如平滑处理、细节增强和光照效果优化。
如何优化Deform的性能
1 减小模型面数
2 优化变形算法
通过简化模型的几何细节， 减少面数，可以提高 Deform的运行效率。
打开Deform运行缓慢
优化计算机性能，关闭不必 要的后台程序，并降低 Deform的渲染质量。
Deform的未来发展
1 多平台支持
2 增加更多变形工具
3 实时渲染功能
支持在不同操作系统和硬 件平台上运行Deform，并 提供跨平台的文件兼容性。
进一步扩展Deform的变形 工具库，以满足不同领域 和应用的需求。
加强Deform的渲染能力， 实现实时渲染效果，提供 更加真实的模型展示和交 互体验。
结语
Deform的未来前景
随着计算机技术和图形处理 能力的不断提升，Deform在 3D变形领域的应用前景十分 广阔。
Deform的应用前景
Deform将在游戏、电影、虚 拟现实等领域发挥重要作用， 为用户带来更加真实和身临 其境的体验。
《Deform详细教程》PPT 课件
欢迎参加《Deform详细教程》PPT课件，本课程将带您深入了解Deform技术， 探索其在实际应用中的价值与潜力。
什么是Deform
定义
Deform是一种3D变形技术，通过对模型进行实时变形操作，可适用于角色动画、虚拟现实 和仿真等领域。
应用场景
Deform广泛应用于游戏开发、电影制作和工程设计等行业，为模型带来更加生动逼真的外 观效果。
Deform 3D 介绍
——模拟内容：能够精确预测硬度，金相组织体积比值（如马氏体、残余奥氏体含量百分比等），热处理工艺引起的挠曲和扭转变形，残余应力，碳势或含碳量等热处理工艺评价参数。
——材料模型有弹性、塑性、弹塑性、刚性和粉末材料。
——能够基于Johnson-Mehl方程和T-T-T数据准确预测与扩散相关的相变。用Magee方程所描述的剪切过程相关的非弥散性相变，可以作为温度、应力和含碳量的函数来进行计算模拟。
其它
—— DEFORM软件持续升级，并支持定期培训。
——定期举行DEFORM用户会。
——输出结果包括图形、原始数据、硬拷贝和动画。
—— HTML格式的在线帮助(web browser)。
—— SFTC为DEFORM材料数据库提供了146种材料的宝贵数据。
DEFORM是国际上最著名的2D/3D成形加工和热处理工艺模拟分析软件，专为生产实际应用而设计开发，使用起来特别简便。保证用户缩短设计、生产周期，优化最佳工艺，提高生产率。
DEFORM -3D是模拟3D材料流动的理想工具。它不仅鲁棒性好，而且易于使用。DEFORM -3D强大的模拟引擎能够分析金属成形过程中多个关联对象耦合作用的大变形和热特性。系统中集成了在任何必要时能够自行触发自动网格重划生成器，生成优化的网格系统。在要求精度较高的区域，可以划分较细密的网格，从而降低题目的规模，并显著提高计算效率。
《Deform培训教程》课件
问题：安装后软件功能异常 解决方案：检查软件版本， 确保与系统兼容，或者更新到最新版本
解决方案：检查软件版本，确保与系统兼容，或 者更新到最新版本
问题：安装后无法连接到服务器 解决方案：检查网络连 接，确保网络畅通，或者联系服务器管理员
解决方案：调整后处理参数，如亮度、对比度、 饱和度等
问题：后处理速度慢 解决方案：优化模型，减少 计算量，提高渲染效率
解决方案：优化模型，减少计算量，提高渲染效 率
问题：后处理效果与预期不符 解决方案：检查模 型和材质，确保与预期一致
解决方案：检查模型和材质，确保与预期一致
问题：后处理效果不稳定 解决方案：使用稳定的 渲染引擎，如V-Ray、Arnold等
导入文件：选择“文件”菜单，点击“导入”选项，选择需要导入的文 件
导出文件：选择“文件”菜单，点击“导出”选项，选择需要导出的文 件格式和路径
Deform软件高级 功能
高级建模功能
模型创建： 支持多种模 型创建方式， 如多边形、 NURBS、 SubD等
变形工具： 提供丰富的 变形工具， 如扭曲、弯 曲、拉伸等
Deform软件常见 问题与解决方案
软件安装问题与解决方案
问题：安装过程中出现错误提示 解决方案：检查系统环 境，确保满足安装要求，如操作系统、硬件配置等
解决方案：检查系统环境，确保满足安装要求， 如操作系统、硬件配置等
问题：安装后无法启动软件 解决方案：检查系统权限， 确保用户具有管理员权限，或者重新安装软件
案例分析：对案 例进行深入分析， 讲解其背后的原 理和技巧
定制案例教程
定制案例教程的目的：帮助用户更好地理解和掌握Deform软件的使用 定制案例教程的内容：包括基础操作、高级功能、行业应用等 定制案例教程的特点：针对性强，易于理解，实用性高 定制案例教程的使用场景：适用于Deform软件的初学者、中级用户和高级用户
Deform学习课件(完整版)
2.7 定义物间关系
• 1．在前处理控制窗口的右 上角点击 Inter object… 按 钮 • 会出现一个提示，选择Yes 弹出Inter Object窗口。 • 2．定义物间从属关系：在 v5.0中，系统会自动将物体 1和后面的物体定义为从属 关系(Slave - Master)，即 软的物体为Slave，硬 的物 体设为Master
2.8 设置模拟参数
• 1．在前处理控制窗口的右上角选择按钮 进入Simulation Control窗口 • 2．选择左侧第二个选项Step进行模拟步数和步长的设定。 • 3．设置Number of Simulation Steps:20；除非模拟意外终止，否则程序将 运行至20步。设置 Set the Step Increment to Save: 2．这里的意思是每2 步保存一次，这是避免每步都保存，造成数据文件过大． • 4．前面设置了20步，但每一步的含义还没有明确，在下面设置With Constant Die Displacement为0.13. 这个数值是根据变形体单元长度的1/3 来估算的。一般模拟都用这个比例，比较容易收敛而且又不会浪费时间。 这样上模将向下(- Z)运动1.6in • 5. OK关闭该窗口
3．回到Inter Object窗口后选 择第二组
4．重复1 - 2 的操作，将 Bottom Die 和WorkPiece的摩 擦系数也设为0.12 5．也可以在第2步后，点击按 钮
2.7 定义物间关系
• 切记在上述操作后，被定义的物体组之间并没有接触关系， 只是定义了他们之间一旦接触后的摩擦系数，真正定义接 触必须点击按钮 在这个操作后，互相接触的物 体，Mater会自动与Slave发生干涉，互相嵌入这是为了更 快地进入接触状态，节省计算时间，互相嵌入的深度，是 由窗口中的Tolerace来定义的． • 在本例中，不必改动公差值，直接点击按钮 Generate All 生成接触关系。
deform 3D手册3
第四章几何图形及单元网格划分本章纲要：4.1引言4.2创建新问题4.3设置模拟控制4.4创建新对象4.5网格化工作4.6对象对齐4.7定义对称条件4.8保存问题及退出4. Spike几何图形及网格划分几何图形及网格划分4.1引言本部分及随后的一些内容，我们介绍利用物体几何和物理对称性，仅用四分之一模型进行锻造模拟。
由于工件具有轴对称性，所以该问题也可以在2D中完成。
但为方便大家了解3D的一些基本概念，我们放在3D中介绍。
在利用工件几何对称性时应注意对称面上没有物质流过，同时变形为0。
这样在该面上切开工件并规定该面上的初始节点位移为0，而且始终保持不变。
本例中，可设定对称面上节点的法向速度为0，在接下来的例子中我们采用另一种方法。
本单元的目标为:1) 输入模具和工件的几何形状STL格式文件2) 工件网格划分3) 确定直角平面上的对称边界条件这儿创建的几何图形在 Lab 6例中热传导模拟时还要用到。
要点是:1) 正确定义和工作搭接部分的几何形状和对称平面。
2) 正确定义对称边界条件4.2创建新问题首先查看当前目录，如还是BLOCK目录，请返回上一级目录。
现在创建一新目录SPK_SIM，从该目录运行DEFORM 3D，设置Problem ID 为SPK_SIM后单击Pre-Processor 按钮开始前处理过程。
设置模拟控制参数4.3设置模拟控制参数选取1/4对称位移边界条件和热交换条件。
单击前处理中的Simulation Controls按钮，选取Unit 为English英制单位，模拟模式Simulation Mode为非等温Non Isothermal，完成后单击OK键，名称改为Spike。
创建新对象4.4创建新对象2627选择Preprocessor 窗口中的Objects 按钮创建一个新对象，窗口如图4.1 所示。
对象1已被创建且已加亮显示处于激活态，更名对象1的Object Name 为BILLET ，按回车键。
Deform3D 操作介绍
第二章DEFORM-3D操作介绍2.1DEFORM-3D软件介绍20世纪70年代后期，位于美国加州伯克利的加利福尼亚大学小林研究室在美国军方的支持下开发出有限元软件ALPID，20世纪90年代在这一基础上开发出DEFORM-2D软件,该软件的开发者后来独立出来成立了SFTC公司，并推出了DEFORM-3D软件。
DEFORM-3D 是一套基于有限元分析方法的专业工艺仿真系统，用于分析金属三维成形及其相关的各种成形工艺和热处理工艺。
二十多年来的工业实践证明其有着卓越的准确性和稳定性，模拟引擎在大流动、行程、载荷和产品缺陷预测等方面同实际生产相符，被国际成形模拟领域公认为处于同类模拟软件的领先地位。
DEFORM-3D不同于一般的有限元软件，它是专门为金属成形而设计。
DEFORM-3D可以用于模拟零件制造的全过程，从成形、机加工到热处理。
通过DEFORM-3D模拟整个加工过程，可以帮助设计人员：设计工具和产品的工艺流程，减少实验成本；提高模具设计效率，降低生产和材料成本；缩短新产品的研究开发周期；分析现有工艺存在的问题，辅助找出原因和解决方法。
2.1.1DEFORM-3D特点1）DEFORM-3D具有非常友好的图形用户界面，可方便用户进行数据准备和成形分析。
2）DEFORM-3D具有完善的IGES、STL、IDEAS、PATRAN、等CAD和CAE接口，方便用户导入模型。
3）DEFORM-3D具有功能强大的有限元网格自动生成器以及网格重划分自动触发系统，能够分析金属成形过程中多个材料特性不同的关联对象在耦合作用下的大变形和热特性，由此能够保证金属成形过程中的模拟精度，使得分析模型、模拟环境与实际生产环境高度一致。
DEFORM-3D采用独特的密度控制网格划分方法，方便地得到合理的网格分布。
计算过程中，在任何有必要的时候能够自行触发高级自动网格重划生成器，生成细化、优化的网格模型。
4）DEFORM-3D系统自带材料模型包含有弹性、弹塑性、刚塑性、热弹塑性、热刚粘塑性、粉末材料、刚性材料及自定义材料等类型，并提供丰富的开放式材料数据库，包括美国、日本、德国的各种钢、铝合金、钛合金、高温合金等250种材料的相关数据。
Deform详细教程课件
求解器设置
选择适当的求解器和迭代方法，以及 设置收敛准则和迭代次数等。
结果文件类型及查看方法
结果文件类型
Deform软件支持多种结果文件类型 ，如.odb、.frd、.plt等。其中，.odb 文件为二进制格式，包含完整的模拟 结果数据；.frd和.plt文件为文本格式 ，可方便地进行后处理和数据分析。
结构
教程将按照由浅入深、由易到难的原则进行组织，首先介绍软件的基本操作和基 础知识，然后逐步深入到高级功能的应用和案例分析。同时，教程中将穿插大量 的实例和案例，以帮助用户更好地理解和掌握相关知识和技能。
02
Deform软件概述
软件功能和特点
01
02
03
04
强大的模拟功能
Deform软件支持各种金属成 形工艺的模拟，包括锻造、轧
网格密度控制
在关键区域（如应力集中区、流动边界层等 ）加密网格，以提高求解精度。
边界层处理
对于涉及流动或传热问题的模型，需在边界 层处划分合适的网格以捕捉物理现象。
实例演示：建模与网格划分
1
以简单几何体为例，演示从建模到网格划分的完 整流程。
2
针对复杂模型，展示高级建模技巧和网格划分策 略。
3
通过对比不同网格类型和密度对求解结果的影响 ，强调网格划分在数值仿真中的重要性。
实例四
演示如何在模拟过程中修改材料属性 和边界条件，以便更准确地模拟实际 工况。
05
模拟计算与结果分析
模拟计算参数设置
材料参数
包括弹性模量、泊松比、密度等，用 于描述材料的力学性质。
边界条件
定义模型的约束和载荷，如固定支撑 、压力、温度等。
网格划分
将模型离散化为有限个单元，用于数 值计算。网格密度和类型会影响计算 精度和效率。
Deform模拟软件功能介绍PPT课件
• STL格式三维CAD文件的准备
24
• 设定对称边界条件
25
26
• 对象间关系的设定
27
• 设定模拟控制参数
28
• 旋转对称零件镦粗后处理
29
第四节 工件与外界热传导模拟
30
一、实验目的 • 熟悉如何模拟热传导过程 • 认识模拟过程中材料各部位的温度变化
情况。
31
• 实验内容 • 主要介绍如何进行工件的热传导模拟，对
行模拟 • 学会如何利用Deform建立切削加工模型
65
• 实验内容 • 模型如图所示。工件旋转，刀具径向和轴
向给进，达到层层切削工件表面的目的。 Deform－3D软件专门提供了一个模拟切 削、钻削的平台。
66
• 下图为该软件模拟中的切削模型，该模型 分别用进给量（Feed）、表面加工速度 （Surface speed）、背吃刀量（Depth of Cut）三个主要参数来描述切削加工过程。
3
2、 Deform有限元分析软件的功能
• 分析冷、温、热锻的成形和热传导耦合 • 液压成形、锤上成形、螺旋压力成形和机
械压力成形 • 温度、应力、应变等值线的绘制。 • 模拟正火、退火、淬火、回火、渗碳等工
艺过程 • 预测硬度、晶粒组织成分、含碳量
4
3. Deform系统结构
• 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。
43
• 三维CAD文件的系统导入和网格划分
44
• 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
45
• 对象间关系设定
46
• 定义工件和模具的变形及热传导边界条件
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
问题：1.如何用测量工具测量其底部过渡圆角的半径？ 2. 如何确定总模拟步长、存储步长、计算步长和计算时间？还 有模具运动速度？ 3.接触容差 tolerance 含义？其大小对结果有什么影响，一般设 定为多少合适？
主界面的【summary】按钮显示当前步骤的模拟信息，包括模具及工 件的各种信息；【preview】显示用户在后处理中处理的最后图形； 【message】显示模拟进程，用户可以观察目前模拟进行到多少步， 每步及每子步模拟所需的时间，以及每子步的模拟误差；【log】显示 模拟日志，可以看到模拟过程中每一步的起始和终止时间，及模拟出 错的各种信息 前处理窗口：点击【DEFORM-3D Pre】进入DEFORM-3D 的通用前 处理界面。点击【Machining [Cutting]】进入DEFORM-3D 的机加工 向导界面，它包括车削，钻削，铣削等机加工工艺。点击【Forming】 进入 DEFORM-3D 的成形向导界面，它包括冷成形，温成形，热成 形等工艺。点击【Die Stress Analysis】进入 DEFORM-3D 的模具分析 向导界面。点击【Cogging】进入DEFORM-3D 的粗轧向导界面。 模 拟控制：点击【Run (options)】进入模拟选择对话框，有多个处理 器时，选择 multiple processor 对话框，并进行个处理器任务设置，若 是单机则不要选此项，否则模拟无法进行；点击【Batch Queue 】进 入模拟任务队列设置对话框，用户有多任务时，可安排模拟的先后顺 序；点击【Process Monitor】进入模拟控制菜单，点击按钮 abort 来结
1
书山有路
束当前模拟任务，但模拟会完成当前步。若要求立即停止模拟，可点 击 abort immediately 按钮；点击【Add to Queue】可随时添加模拟任 务。 后处理窗口：用户可在模拟任务正在进行时点击【DEFORM-3D Post 】 进入后处理界面，
STL 文件的生成： 我没有用过pro/E,但是我用 solidworks 造型时,插入合适的坐标系, 并在保存为 stl 文件时,需设定选项,这样才能保证导入 DEFORM 前 处理的几何坐标系和你在造型软件中的一致,也就不用再花费过多时 间调整各 objects 间的位置了. 我是用 Solidworks 造型的,比如一 个简单的圆柱体镦粗过程,在装配图中你应该添加坐标系,将坐标系 的原点设在冲头的圆心,并且在保存为 stl 文件时,设定"保存为"对话 框中的选项,如果不知是否正确,可以选择简单的模型试一下,(将几何 调入 DEFORM 前处理并划分网格,然后看结点坐标),这样就能保证 DEFORM 中的几何坐标系和你在造型软件中的一致. 6.2 文件视图功能操作 正负代表视图法线方向，法向由荧屏向外为正 6 环境菜单设置 点击【options】出现下拉菜单——点击【environment】 6.2 前处理功能操作 设置好工作目录后进入前处理窗口。退出前处理窗口时，如果设置的 用户类型是初级或者中级，会弹出“询问退出对话框”，询问用户是
—点击【OK】. 接触——选择定位物体和参考物-在【Approach Direction】前进方 向一栏定义移动方向-在【Interference】定义接触值-点击【Apply 】 ——点击【OK】. 旋转——在【Center】指定旋转中心，【Axis】指定旋转轴和【Angle】 相对旋转角度（可用鼠标指定中心和轴也可直接输入值） 下落——此法对将物体定位于模具中非常有效。指定下落方向和接触 深度值，若允许旋转下落，请点击旋转轴设定。
3
书山有路
是 Absolute（绝对值），一个是 Relative（相对值），用户一般按相 对值设定。 Iteration 菜单——求解，迭代方法设定菜单。对于典型的成形模拟， 系统默认的方法就能计算很好，系统默认的迭代方法是直接迭代法。 系统默认的收敛误差值对常规模拟也是合适的，不需修改。以下三种 情况可以使用松弛求解法，利用直接迭代法来模拟：
2
书山有路
否存储当前工作。若设置为高级，次对话框不会显示，并且任何未保 存的数据都会丢失。
6.2.1 模拟控制窗口 该窗口中有许多变量需要用户设置 Main 菜单——【units】选择单位制-国际单位制和英制，允许用户 调入模型后在设置单位制。【Type】模拟方式选择栏，【incremental】 是增量模拟方式，【steady state】稳态模拟方式，一般模拟问题应 选择增量模拟方式。若果用户模拟的是车削或拉伸过程，并且使用的 是欧拉计算方法，则选择稳态模拟方式。【Mode】模拟类型选择栏， 【 Heat Transfer 】 是 传 热 模 拟 ，【Deformation 】 变 形 模 拟 ， 【Transformation】相变模拟，【Diffusion】扩散模拟，【Grain】 晶粒度模拟，【Heating】热处理模拟。 Step 菜单——模拟控制步菜单，用户可以设置模拟的起始步序号， 模拟步数，存储数据的间隔步数。其余两个用户不需要修改 Stop 菜单——如果两个模具之间的距离是停止模拟的标准，则点击 Die Distance 按钮，按如下步骤操作：选定参考物 1——点击模具 地面一点，相应坐标值会出现在 Coord 栏中——选定参考物 2—— 点击顶面一点，相应坐标值会出现在 Coord 栏中——打开测距方式 【Method】一栏选择 Z Distance——在【Distance】一栏中填入 测出的距离——点击 OK。 Remesh Criteria 菜单——网格重划分标准菜单。重划分网格后原 节点信息不丢失。设定变形物体重划分网格标准，有两种选择，一个
7
书山有 路
软件播放。 Animation control-播放录制的动画。 6.3.3 其他后处理操作按钮功能介绍
Chapter 7 锻压模拟
任务：模拟计算步长的确定 DEFORM-3D 主窗口更改工作目录 创建新项目：点击新建——【Deform-3D preprocessor】——next ——【Under current selected directory】——next——输入项 目名称——finish——进入前处理窗口——进入模拟设定窗口—— 【 Simulation Title 】 一 栏 填 入 模 拟 名 称 Block — — 激 活 【Deformation】项——【OK】 7.1.3 输入对象数据 1.软件会在物体树中自动创建默认名为 Workpiece 的#1 对象，可 以自己加或减其他对象进入物体树。更改对象名（点击#1 对象-物 体 信息栏中点击【General】-在【Object name】填入名称）。一 般 输入模拟的#1 对象为变形体应在【General】中设定对象类 型为 Plastic（塑性体）。【Elastic 弹性体；】 2.输入物体几何形状。点击 Geometry（几何形状）-Import 3.划分网格 设定好单元数量-preview-generate 4.材料定义 7.1.4 输入模具
（1） 弹性或弹塑性物体 （2） 多个变形物体 （3） 模具是由载荷步控制的。 Process Condition 菜单——工艺条件设定菜单。 Advanced 菜单——高级设定菜单。当前模拟时间在【current global time】栏中显示，用户通过此栏可知目前模拟经过的时间。 点击【user Defined】用户可设定用户变量，可以添加自定义变量 不超过 10 个 6.2.2 材料窗口 Plastic（塑性特性）、Elastic（弹性特性）、Thermal（热传递特性）、 Grain（晶粒度）。与温度有关特性可通过点击其右边编辑按钮进行 编辑。【Flowstress】栏是流变应力方程，由图表形式描述。允许用 户修改，步骤如下： （1） 将试验测得应变值写入应变对话框，温度写入温度对话框； （2） 应变率写入应变率对话框中，【X Axis】栏选择【Strain】。 （3） 在下面的应力、应变、应变率数组栏中填入对应的应力
4. 对象间关系定义窗口 点击+按钮增加定义对象间关系对-定义主仆关系-对象间关系信息
定义：摩擦系数【Friction】、剪摩擦【Shear】、库伦摩擦【Coulomb
】、摩擦 值 【value 】。允许用户改动对象间关系容差， 用户可以
5
在
书山有路
【Tolerance】栏改动系统给定的值。 6.2.5 数据库产生窗口 指定目录-点击【Check】检查模拟设定的信息是否满足生成数据库 的条件-点击【Generate】生成数据库 With Constant Die Displacement（根据模具位移来确定计算步 长方式 ）、Solution Steps（计算步长）、Primary Die（主模具） 3. 后处理功能操作 在主窗口点击数据库文件，进入后处理窗口 1. 物体树显示操作按钮功能介绍 Show item（物体树中的状态变量显示）、【Show backface】后表 面显示
4
书山有路
4
点击【Apply】出现流动应力曲线，若正确点击【OK】
5
菜单回到材料菜单栏，点击【Save in Lib】存储数据。若
用户想以.k 文件的形式存储此材料文件，可点击【Export】
, 存储到用户指定目录，下次用时可直接从目录中调入。
3. 定位窗口 五种定位物体的方法——【Offset】平移、【Interference】接触、 【Rotational】旋转、【Drop】下落、【Drag】拖拉。 平移——一种是按坐标平移：选择要定位的物体，点击距离矢量栏， 输入相对坐标值；一种是两点定位：鼠标点击要定位物体上的一点， 接着点击移动的终点，也可直接输入绝对坐标值。点击【Apply】—
Flow Net-设定流动网格。点击按钮-选择起始步和终点步-下一步-
6
书山有路
选择流动网格形状-下一步-区域选择对话框-下一步-定义网格尺寸下一步-选择始末存储方式-完成 State Variable Between Two Points-绘制两点间状态变量分布曲 线：输入始终点坐标，也可在窗口中点击变形体上两点作为始末点， 接着点击【Calculate】，在变形体上出现分布点，接着点击【State Variable】按钮，选择要分析的状态变量，则可绘制出两点间状态变 量的分布曲线 Slicing-对物体进行剖切。两种剖切方式：一种是一点和一方向矢量； 一种是三点法，然后输入数值，确定剖切正确后，点击【OK】 Mirror/Rot Symmetry-镜像物体 镜像功能分为两种，一种是对称面镜像，一种是周向镜像。打开【Add 】 按钮，接着点击对称面，则对称图形显示在窗口中。【Delete】删 除 对称图形，用鼠标点击要删除的物体即可。 Data Extraction-提取选定步的变量信息。首先在模拟步中选定要 分析的模拟步-选定要分析的物体-在【Variable】栏中选定要分析的 变量-点击【Extract】，选定存储路径保存，可用记事本等打开。 State Variable-选取要分析的变量。选定要分析的变量-【Type】 栏中选取变量显示方式（等高线、云图等显示方式）-选取显示比例【OK】 Animation set up-模拟过程的动画设置及录制。点击此按钮-【File】 栏中设定动画文件存储的位置-填写动画文件的名称-设定