dynaform回弹分析教程

*CONTROL_IMPLICIT_STABILIZATION
可以通过scale参数控制不同回弹步回弹量的大小， 如零件刚度较大，scale取较大值（如1.0）；如零 件刚度较小，scale取较小值（如0.1, 0.01或 0.001）。 较小的scale使分析的前几步有较多回 弹，若前几步计算收敛困难将scale放大，若前几步 收敛容易而最后一步收敛困难，减小scale值。
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NSBS: 非线性回弹分析中的步数
– 回弹分析缺省时是单步、非线性的，当单步回弹分析收敛困难时， 需要进行多步回弹计算，一般取4步
*CONTROL_IMPLICIT_SOLUTION
缺省时采用BFGS法进行求解，每迭代11次后重构一 个新的刚度矩阵。对复杂的回弹问题，全牛顿法更好 (ilimit=1)，因为该方法每迭代一次都重构刚度矩阵。 将每一时间步允许的最大刚度矩阵重构次数增大为 maxref=100。在某些情况下，如果关掉线搜索功能 (lstol=99999)，全牛顿法的效果会更好。
Mesh Coarsening
成形结束后
网格粗化后
Mesh Coarsening
进行成形分析， 输出dynain文件 网格粗化，输出第 二个dynain文件 利用粗化的网格 进行回弹分析
Mesh Coarsening
• endtim=0 (*control_termination ) • *interface_springback_dyna3d输出粗化后的dynain文 件
应该谨慎使用mass scaling，并注意成形速度 不要太高，以尽可能减少动态惯性效应！
回弹分析方法
• 成形分析采用显式(explicit)方法，而回弹分析采用隐式 (implicit)方法 • 方法1: 无缝转换法(Seamless Method)
– 成形分析完成后，自动转换为隐式方法进行回弹分析
• 方法2: dynain法
– 成形分析完成后输出dynain文件，用dynain文件进行回弹分析
无缝转换法(Seamless Method)
• 先用显式方法进行成形仿真，当成形完成后，求解器 自动地转为隐式方法继续进行回弹分析 • 进行回弹分析时，只有板料保留，其它模具都不起作 用。模具与板料间的摩擦也不起作用 • 在板料上预先定义节点的约束，以消除模具移去后板 料的刚性位移
• 在成形阶段为了得到精确的结果需要很密的网格 (*control_adaptive)，这样在成形结束时会产生大量的 单元。使回弹分析所需的内存和CPU时间大大增加， 同时也增加了平衡迭代不收敛的可能性。 • 在回弹分析之前进行网格粗化可以有效解决这一矛 盾：
– 网格粗化对回弹结果的影响很小 – 提高收敛性 – 减少所需的内存与CPU时间
回弹结果后处理
除了在PostGL中查看回弹的结果外，还有一种方法可以帮助用户确 定回弹量的大小： 1. 在PostGL中将回弹前的板料形状保存成Nastran文件 2. 在PostGL中将回弹后的板料形状保存成另一个Nastran文件 3. 将这两个文件读入DYNAFORM(pre)中 4. 用section cut功能检查截面的回弹情况
*CONTROL_IMPLICIT_AUTO
Iauto 设为1 在迭代过程中如果遇到收敛困难的情况，可以 采用时间步长自动控制功能自动减小时间步 长。
约束的设置
• 为了消除板料的刚体位移，需要在板料上设置约束。 一般定义三个点的约束，这三个点不能再一条直线 上，并尽量互相远离。
对称零件
Mesh Coarsening
分析步骤
1 进行成形阶段的仿真分析，在进行计算时，将Seamless开关打 开 2 设置回弹分析的参数
来自百度文库
Dynain法分析步骤
1 进行成形阶段的仿真分析，在进行计算时将Dynain Output开关 打开，成形计算完成时会输出一个dynain文件，内含板料的形 状、厚度、应力与应变等信息
分析步骤
回弹分析的现状
• 到目前为止LS-DYNA已经被广泛地用来进行回弹分析 • 回弹分析的结果与用户的使用水平关系很大，有的用 户分析结果精度可达70%以上，而有的用户分析得到 的回弹趋势都是错误的 • 回弹分析是板料成形数值模拟中最具挑战性的领域， 目前仍处于研究阶段
成形分析时注意的问题
• 成形分析是进行回弹分析的第一步，成形分析结果准确与否，直 接决定了回弹结果的准确性。
2 新创建一个.df文件，将分析类型设为Spring Back将 dynain 读入新建的数据库文件中
3 定义板料的材料与单元属性，应该与成形时的属性一 致
分析步骤
4 设置回弹分析的参数
回弹分析参数
*CONTROL_IMPLICIT_GENERAL
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IMFLAG 显/隐式转换开关
– 0 显式分析 – 1 隐式分析（dynain法） – 2 先进行显式分析，然后自动转为隐式分析计算回弹（无缝转换 法）
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DT0 隐式分析初始时间步长 IMFORM: Element formulation switching flag
– 缺省时在成形阶段应用一点积分的Belytschko-Tsay单元，但这种单 元在计算回弹时精度较差。取1时，当成形计算完成时自动转换为应 用全积分单元；当取2时，维持原来的单元公式计算回弹
板料成形数值模拟典型应用
Engineering Technology Associates (China) , Inc
回弹分析
Springback Simulation
回弹分析Springback Simulation 在成形过程中，板料在模具的作用下 发生变形。当模具移去以后，板料在内部应 力的作用下会发生弹性回复。回弹使成形后 的产品形状与设计的形状不一致，影响了产 品的精度。因此，准确地计算回弹量，是指 导模具设计的重要方面。
*CONTROL_IMPLICIT_SOLVER
求解方程[K]{x}={f} K-刚度矩阵; f-来自于不平衡的内应力;x-回弹位移矢量 对于线性分析,不检查回弹结果的平衡性,可能得到不精确的 结果. 不管是线性回弹分析还是非线性回弹分析,都要进行刚度矩 阵的计算转置计算,这个过程是由线性求解器来完成的. 一般推荐缺省的线性求解器lsolvr=0
*SECTION_SHELL $PROPERTY NAME:blankpro $ SID 5 $ T1 ELFORM SHRF NIP 7.0 T4 PROPT 1.0 NLOC QR/IRID 0.0 ICOMP
16 0.833E+00 T2 T3
1.000E+00 1.000E+00 1.000E+00 1.000E+00
多步回弹
• 对于回弹量较大的复杂问题，前面介绍的单步回弹分 析法往往不能收敛。 • 可以让零件分几步完成回弹，在每一步中完成部分回 弹，当计算完成时所有的回弹都完成。 • 一般多步回弹可分4步进行，如果时间步长 dt0=0.001(*control_implicit_general)，分析终止时间 即为term=0.004(*control_termination) • 多步回弹分析需要启动*control_implicit_stabilization (详见下页）