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。
二、Deform-3d基本模拟功能
切削machining（cutting）
成形forming
模具应力分析die stress analysis
滚轧shap and ring rolling
热处理heat treatment
三、Deform-3d 基本结构与方法
包括前处理程序（Pre-processor）、模拟程序（simulator）和后处理程序（Post Processor）。首先要在ＣＡＤ软件（如Pro/E、UG等）中进行实体造型，建立模具和坯料的实体信息并将其转换成相应的数据格式（STL）；然后在软件中设定变形过程的相应环境信息，进行网格剖分；再在应用软件上进行数值模拟计算；最后在后处理单元中将计算结果按需要进行输出。
事实上，由于设置了冷成形、工件材料、模具等信息后，环境条件几乎全是默认的。因此只要熟悉了操作步骤，严格按要求操作可以顺利完成预设置工作（pre-processor）；设置完成后，通过数据检查（check data）、创建数据库（generate data），将数据保存，然后关闭操作；开启模拟开关（switch simulation）、运行模拟程序（run simulation），进入模拟界面，模拟程序开始自动解算，在模拟解算过程中，可以打开模拟图表（simulation graphics）监视模拟解算进程，并进行图解分析，对变形过程、应力、应变、位移、速度等进行监视。
应用后处理器（post processor），分析演示变形过程，也可以打开动画控制开关（animation control），隐去工（模）具（single object mode），进行动画演示。并同时可以打开概要（summary）和图表（graph），对荷栽、应力、应变、位移和速度等进行详细分析。
四、软件安装
Deform-3d软件的安装，只要按提示操作，可以顺利完成安装。安装完成后，分别打开原始程序文件夹和已经安装好的程序文件夹，在原始文件夹中找到MAGNiTUDE 文件夹并打开，将其中的文件拷贝到已经打开的安装文件夹中，重新启动计算机。（to be continued）
DEFORM-3D基本操作入门(2)
五、操作步骤
1、问题设置（problem setup）
——打开程序，在打开的界面上，点击“文件file”
——在下拉菜单中，选择“新问题new problem”
——在问题设置（Problem Setup）菜单中的问题类型（Problem Type）栏，选择“成形forming”
——在问题位置（Problem location）中，一般选家庭目录（Under problem home directory））
——修改问题名称problem name（可以不改）
——点击“完成finish”，打开操作界面。操作的第一步，问题设置即宣告完成。（to be continued）
DEFORM-3D 基本操作入门(3)
五、操作步骤之二
有了前面的问题设置，就可以进入操作，本节主要介绍对象（工件）设置中的几何模型设置。
2、操作设置（operation setup）
——选择“公制SI”
——修改操作名称operation name（可以不改）
——选择加工形式Process type（选择冷成形cold forming）
——选择形状复杂度shape complexity（一般默认为适度）
——设置对象（工件）object (workpiece)——工件形状选择workpiece shape（整体或对称）
——对象数量选择number of objects
——设置工件对象（温度、塑性等已经默认）
——对象模型，选择“导入或定义初级模型import geometry or define primitive geometry”，也可以点击“输入模型import geometry”从其它文件夹中导入对象模型，但模型一般要用Pro/E等三维软件模型，并要转换为STL 格式，才可以导入。这里我们选择了“导入或定义初级模型”。
——在打开的界面对话框内，通过输入确定工件形状与尺寸，完成工件模型的导入。
Deform-3d基本操作入门（四）——通过输入确定工件形状与尺寸
——网络划分mesh，输入单元数，一般选2000~3000。
——选择材料material（从材料库中选择import material from library）
——设置边界条件boundary condition（一般为默认）
——上模设置top die
方法与工件设置类似。如：输入或界定对象模型import object or define primitive geomitry等，不再重复。——上模运动设置movement（一般选默认）
——速度可以修改，也可以选择默认一般不影响模拟
——下模设置bottom die，如工件设置类似。如输入或界定对象模型import object or define primitive geomitry等，不再重复。
——工件与上下模设置完毕后，需要对对象定位position（选择自动或手动）
——设置接触条件contact（一般为默认）
——设置上模行程primary die stroke
——停止设置stopping control（可以不选）
——模拟设置simulation control（一般选默认）
——创建数据库database generation（如果前面的操作正常，情形显示为“输入正确”），点击“检查数据check data”和“创建数据库generate database”并关闭操作close opr，完成操作设置。
（to be continued）
Deform-3d基本操作(五) 3、模拟解算（simulation）
——打开模拟开关switch to simulation
——运行模拟程序run simulation
——启动模拟（点击“OK”程序开始自动模拟解算）
——打开模拟图表simulation graphics（模拟监视）
——选择右边的工具栏，进行模拟监视，从上至下分别是，无图形分析none——应变分析strain——应变率分析strain rate——应力分析stress——速度分析velocity——流量分析displacement——温度分析temperature——破坏分析damege
——在右上工具栏选择去除工具，便于观察。
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）
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。 之后会打开新的界面，点击模拟控制（simulation controls）→改变单位（units）为SI，接受 弹出窗口默认值；选中模式（mode）选项卡下热传导（heat transfer）。 导入坯料、模具并设置参数： 导入毛坯： 1、general：通常采用刚塑性模型即毛坯定义为塑性（plastic），之后导入的模具定义为 刚性（rigid）；温度（temperature）：根据成形要求设定坯料预热温度（温热成形时一定注意）；材料（material）：点击load选择毛坯材料，若材料库中没有对应的材料可选择牌号相近的。 2、geometry：import geometry from a file：从保存的STL格式文件中找到坯料，导入 后会在左侧窗口显示出预览，然后点击check GEO检查模型，务必保证出现下图椭圆中数值。 3、网格（mesh）：合理划分网格对有限元模拟至关重要。网格划分方法分为相对和绝对， 相对（relative）划分时指定网格数量和尺寸比率，网格的大小则由系统自动计算；绝对（absolute）划分时指定最大最小网格尺寸，而网格数量则由系统自动计算。相对法划分网格的步骤通常是，在detailed settings----general中将尺寸比率（size ratio）设置为1→指定网格数量→选中精细内部网格（finer internal mesh）→点击预览表面网格（surface mesh）→查看最小单元尺寸（min element size），通常应使最小网格尺寸小于该次模拟成形工件最小尺寸的1/2，若不满足可适当增加网格数量→点击solid mesh生成内部网格→网格生成完成后再将size ratio改为2或其它。这样划分可保证在模拟开始时网格是均匀的，从而一定程度上提高精度。需要注意的是网格数量要同时
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： ＝＋ Δｕ ｎ（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。 二、Deform-3d基本模拟功能 切削machining（cutting） 成形forming 模具应力分析die stress analysis 滚轧shap and ring rolling 热处理heat treatment 三、Deform-3d基本结构与方法 包括前处理程序（Pre-processor）、模拟程序（simulator）和后处理程序（Post Processor）。首先要在ＣＡＤ软件（如Pro/E、UG等）中进行实体造型，建立模具和坯料的实体信息并将其转换成相应的数据格式（STL）；然后在软件中设定变形过程的相应环境信息，进行网格剖分；再在应用软件上进行数值模拟计算；最后在后处理单元中将计算结果按需要进行输出。 事实上，由于设置了冷成形、工件材料、模具等信息后，环境条件几乎全是默认的。因此只要熟悉了操作步骤，严格按要求操作可以顺利完成预设置工作（pre-processor）；设置完成后，通过数据检查（check data）、创建数据库（generate data），将数据保存，然后关闭操作；开启模拟开关（switch simulation）、运行模拟程序（run simulation），进入模拟界面，模拟程序开始自动解算，在模拟解算过程中，可以打开模拟图表（simulation graphics）监视模拟解算进程，并进行图解分析，对变形过程、应力、应变、位移、速度等进行监视。 应用后处理器（post processor），分析演示变形过程，也可以打开动画控制开关（animation control），隐去工（模）具（single object mode），进行动画演示。并同时可以打开概要（summary）和图表（graph），对荷栽、应力、应变、位移和速度等进行详细分析。 四、软件安装 Deform-3d软件的安装，只要按提示操作，可以顺利完成安装。安装完成后，分别打开原始程序文件夹和已经安装好的程序文件夹，在原始文件夹中找到
26 本章纲要：8.SPIKE 非等温锻造(完整模型) 8.1 引言8.2 打开旧问题(即已保存问题) 8.3 加载数据库8.4 设置模拟控制8.5 定义平均应变速率8.6 设置边界条件8.7 设定主模的速度8.8 设定对象间的摩擦8.9 保存问题 8.10 写数据库8.11 运行模拟过程8.12 后处理8.13 退出系统. 本章介绍非等温热传导计算问题，学会在同一数据库内连续运行求解不同过程。本章是在第7 章基础上的继续。一些用户希望同一温度问题内能多重操作，在本问题中，第6 章是第一次操作，本章是第二次操作。使用户掌握如何用两种操作运行一个问题。以下步骤可以完成第6 和第7 章的内容。打开DEFORM 3D System系统窗口，单击Pre-Processor 按钮打开窗口。从已有数据库中保存的最后一步开始，继续后面的模拟过程，当Processor 窗口出现后会有以下信息框。要了解世界最大液压机情况请访问https://www.doczj.com/doc/e113155913.html,.ru/ 27 单击Yes按钮加载数据库的步数，一个有可供选择的步数列表的Select Database Step窗口会弹出（图8.1），从表中选择最后一步并单击OK按钮，从该步开始的有关对象以及所有数据会输入到Pre-Processor。 8.1 - Select Database Step 单击Controls 窗口中的Simulation Controls...按钮，打开Simulation Controls窗口，选择单位制Units 为English英制，并逐次选中Deformation 和Heat Transfer单选钮现在单击Simulation Controls窗口
实验课程名称：材料成型CAE综合实验 实验项目名称DEFORM-2D软件的操作与实例演练实验成绩 实验者专业班级组别 同组者实验日期 第一部分：实验预习报告（包括实验目的、意义，实验基本原理与方法，主要仪器设备及耗材，实验方案与技术路线等） 一、实验目的 1）了解认识DEFORM软件的窗口界面。 2）了解DEFORM界面中功能键的作用。 3）掌握利用DEFORM有限元建模的基本步骤。 4）利用DEFOR模拟铸造成型过程（包括Pre、Simulator、Post Processer）。 二、实验原理 DEFORM是一套基于有限元的工艺仿真系统，用于分析金属成形及其相关工业的各种成形工艺和热处理工艺。通过在计算机上模拟整个加工过程，帮助工程师和设计人员：设计工具和产品工艺流程，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-2D（二维）适用于各种常见的UNIX工作站平台（HP，SGI，SUN，DEC，IBM）和Windows-NT微机平台。可以分析平面应变和轴对称等二维模型。它包含了最新的有限元分析技术，既适用于生产设计，又方便科学研究。 三、实验步骤 1．DEFORM前处理过程（Pre Processer） 1）进入DEFORM前处理窗口。 2）了解DEFORM前处理中的常用图标 3）设置模拟控制 4）增加新对象 5）网格生成 6）材料的选择
7）确立边界条件 8）温度设定 9）凸模运动参数的设置 10）模拟控制设定 11）设定对象间的位置关系 12）对象间关系“Inter-Object”的设定 13）生成数据库 14）退出前处理窗口 2．DEFORM求解（Simulator Processer） 3．DEFORM后处理（Post Processer） 1)了解DEFORM后处理中的常用图标。 2）步的选择 3）真实应变 4）金属流线 5）载荷——行程曲线 四、实验任务 已知条件 毛坯尺寸：底面半径60mm，高度200mm 毛坯材料：AISI-1025[1800-2200F(1000-1200℃) 毛坯温度：1200℃ 单元数：1000 模具尺寸：宽度200，高度60 上模压下量100mm，压下速度10mm/s 完成如下操作 (1) 建立DEFORM-2D/Preprocessor圆柱体镦粗模拟分析模型，生成以“姓名拼音-学号”命名的.DB文件，如：金坤操作命名为JinKun-06 (2) 对镦粗过程进行模拟，完成以下操作： 1）测量压下量分别为25mm、50mm、75mm、100mm时毛坯底面半径和最大半径，作出行程-毛坯底面半径、行程-毛坯最大半径变化曲线。 2）输出毛坯等效应变图 3）输出载荷-行程曲线 (3) 对上模压下速度分别为10mm/s、20mm/s、30mm/s、40mm/s进行模拟，完成以下操作：1）测量四种上模压下速度下，毛坯最终成形底面半径和最大半径，作出速度-毛坯底面半径、
操作教程
一、进入Deform-3D界面 进入运行Deform-3D v6.1程序，软件打开软件会自动选择安装时的默认目录，为了防止运算结果混乱不便管理，可单击工具栏中的打开按钮选择新的文件存放路径，如图10： 单击此按钮，选 择新的文件路径 图10 选择新文件路径 二、操作步骤 1、进入前处理操作 在主窗口右侧界面Pre Processor中Machining[Cutting]选项，弹出图11所示对话框，输入问题名称，单击【Next】按钮，进入前处理界面。 2、选择系统单位 进入前处理界面会自动弹出图12所示对话框，要求选择单位制（英制或国际单位制），按需求选择国际单位制（System International），然后单击【Next】按钮，进入下一步。 3、选择切削加工类型 Deform中给我们提供的加工方式有车削加工（Turing）、铣削加工（Milling）、钻
削加工（Boring）、钻孔加工（Dtilling），其中我们模拟的是铣削加工，故选择Milling，然后单击【next】进入下一步，如图13所示。 图11 进入前处理操作 1、选择国际单位制 2、单击【Next】 图12 选择系统单位制
图13 选择切削加工类型 4、设定切削参数 图14所示对话框参数设置，可根据自己的需要改变数值的大小，不过后面选择刀具参数时要考虑这些参数，否则很肯能出现接触错误。该模拟中选择参数如下： 图14 设定切削参数 5、工作环境和接触面属性设置 1、选择铣削加工 2、单击【Next 】 2、单击【Next 】 1、输入各项切削参数
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： ＝＋ Δｕ ｎ（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。 二、Deform-3d基本模拟功能 切削machining（cutting） 成形forming 模具应力分析die stress analysis 滚轧shap and ring rolling 热处理heat treatment 三、Deform-3d 基本结构与方法
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。之后会打开新的界面,点击模拟控制(simulation controls→改变单位(units为SI,接受
DEFORM 2D-HT 使用手册 1.几何操作-XYR格式 1.1创建新作业 1.2设置模拟控制 1.3创建新对象 1.4图视几何对象 1.5保存作业 1.6退出DEFORM TM-2D 本章使用的图标： 对象几何尺寸定义 几何尺寸检查 动态放大 窗口放大 动态平移 保存文件
1.几何输入操作-XYR格式 1.1创建新作业 注意：正确设置文档(文件夹)结构有利于文件调用，因而，用户最好事先建立作业目录路径。例如，设定主目录LABS，而在LABS路径下建立目录LAB1、LAB2、LAB3等等。 启动DEFORM程序。如果是UNIX平台的版本，一开始键入DEFORM2。如果是PC平台的版本，在DEFORM目录下单击DEFORM2D。 DEFORM 的主系统窗口如图1-1所示： 图1.1 DEFORM TM 2D系统窗口 单击Create a New Directory图标，创建新路径(MESH)，完成后单击OK按钮。 双击目录MESH打开该目录。在文本框Problem ID中设置Problem ID(作业ID)为MESH。完成以上过程后进入Pre-Processor(前处理)来定义模拟数据。现在单击Pre-Processor 图标，DEFORM TM 2D的前处理窗口如图1.2所示，该窗口包括TOOLS，CONTROL，MESSAGE 和DISPLAY窗口。
图1.2 DEFORM TM 2D前处理窗口 1.2设置模拟控制参数 单击CONTROL窗口中的Simulation Controls按钮打开SIMULATION CONTROLS窗口(如图1.3)。在文本框Simulation Title中键入模式名称为MESH，在本模拟过程中，我们使用SIMNLATION CONTROLS窗口的缺省设置。(单位UNITS：英制English，变形Deformation：为ON，对象几何类型：轴对称Axisymmetric)。完成后单击OK按钮。 图1.3 模拟控制参数定义窗口 1.3创建新对象 单击CONTROL窗口中的Object按钮，打开对象OBJECTS窗口(图1.4)。
冲压半片DEFORM模拟教程 1.创建新目录 打开运行DEFORM-3D软件，在较大空间的硬盘区域创建工作目录punch forming. 本例创建的文件夹路径为：F\punch forming. 更改后窗口显示如图1所示。 图1 DEFORM软件的主窗口 创建一个新的模拟项目应按以下步骤： (1)在主窗口左上端，点击按钮，进入项目类型对话框，用鼠标单击 【Deform-3D preprocessor】，如图2所示。 (2)接着单击【next】按钮，弹出如图3所示对话框，单击【Under current selected directory】。 (3)接着单击【next】按钮，弹出如图4所示的对话框，再此输入punch forming， 最后单击【Finish】按钮。 完成以上三个步骤后系统自动进入DEFORM-3D前处理窗口。
图2 项目类型对话框 图3 项目存储路径
图4 项目设定对话框 2.输入对象数据 定义对象信息，DERORM软件前处理会在物体数中自动创建默认名为Workpiece的对象，通过按钮加入其它对象进入物体树。一般来讲，输入模拟的workpiece对象为变形体，应该在【General】对话框中，设定对象为plastic （塑性体），如图5。
图5 对象概要信息设定对话框 输入物体几何形状，点击几何形状按钮，弹出一对话框，接着点击输入按钮，找到piliao.stl文件（stl文件是在三维建模软件中保存的文件），单击piliao.stl文件，再单击按钮，则piliao对象就会显示在前处理窗口中，如图6所示。
图6 对象的显示 接下来，对对象进行网格划分，点击物体信息栏中的按钮，出现如图7所示对话框，在【Number of Elements】栏中，滑动控制块到15万网格左右，点击【Preview】按钮，预览网格划分的是否合理，如果网格划分达到要求则单击【Generate】按钮，生成对象网格划分三维图，如图8所示。 图7 划分网格对话框
Deform-3D（）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。 之后会打开新的界面，点击模拟控制（simulation controls）→改变单位（units）为SI，接受 弹出窗口默认值；选中模式（mode）选项卡下热传导（heat transfer）。 导入坯料、模具并设置参数： 导入毛坯： 1、general：通常采用刚塑性模型即毛坯定义为塑性（plastic），之后导入的模具定义为 刚性（rigid）；温度（temperature）：根据成形要求设定坯料预热温度（温热成形时一定注意）；材料（material）：点击load选择毛坯材料，若材料库中没有对应的材料可选择牌号相近的。 2、geometry：import geometry from a file：从保存的STL格式文件中找到坯料，导入 后会在左侧窗口显示出预览，然后点击check GEO检查模型，务必保证出现下图椭圆中数值。
DEFORM-3D基本操作入门 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： ＝＋ Δｕ ｎ（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。 二、Deform-3d基本模拟功能 切削machining（cutting） 成形forming 模具应力分析die stress analysis 滚轧shap and ring rolling