DEFORM 使用手冊(cè)

1、DEFORM 2D-HT 使用手冊(cè)1.幾何操作-XYR格式1.1創(chuàng)建新作業(yè)1.2設(shè)置模擬控制1.3創(chuàng)建新對(duì)象1.4圖視幾何對(duì)象1.5保存作業(yè)1.6退出DEFORMTM-2D本章使用的圖標(biāo)： 對(duì)象幾何尺寸定義 幾何尺寸檢查 動(dòng)態(tài)放大 窗口放大 動(dòng)態(tài)平移 保存文件1.幾何輸入操作-XYR格式1.1創(chuàng)建新作業(yè) 注意：正確設(shè)置文檔(文件夾)結(jié)構(gòu)有利于文件調(diào)用，因而，用戶(hù)最好事先建立作業(yè)目錄路徑。例如，設(shè)定主目錄LABS，而在LABS路徑下建立目錄LAB1、LAB2、LAB3等等。 啟動(dòng)DEFORM程序。如果是UNIX平臺(tái)的版本，一開(kāi)始鍵入DEFORM2。如果是PC平臺(tái)的版本，在DEFORM目錄下單擊D

2、EFORM2D。 DEFORM 的主系統(tǒng)窗口如圖1-1所示： 圖1.1 DEFORMTM 2D系統(tǒng)窗口 單擊Create a New Directory圖標(biāo)，創(chuàng)建新路徑(MESH)，完成后單擊OK按鈕。雙擊目錄MESH打開(kāi)該目錄。在文本框Problem ID中設(shè)置Problem ID(作業(yè)ID)為MESH。完成以上過(guò)程后進(jìn)入Pre-Processor(前處理)來(lái)定義模擬數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在單擊Pre-Processor圖標(biāo)，DEFORMTM 2D的前處理窗口如圖1.2所示，該窗口包括TOOLS，CONTROL，MESSAGE和DISPLAY窗口。 圖1.2 DEFORMTM 2D前處理窗口1.2設(shè)置模擬

3、控制參數(shù) 單擊CONTROL窗口中的Simulation Controls 按鈕打開(kāi)SIMULATION CONTROLS窗口(如圖1.3)。在文本框Simulation Title中鍵入模式名稱(chēng)為MESH，在本模擬過(guò)程中，我們使用SIMNLATION CONTROLS窗口的缺省設(shè)置。(單位UNITS：英制English，變形Deformation：為ON，對(duì)象幾何類(lèi)型：軸對(duì)稱(chēng)Axisymmetric)。完成后單擊OK按鈕。 圖1.3 模擬控制參數(shù)定義窗口1.3創(chuàng)建新對(duì)象 單擊CONTROL窗口中的Object按鈕，打開(kāi)對(duì)象OBJECTS窗口(圖1.4)。 圖1.4 - Objects 窗口

4、在該窗口中可定義被激活對(duì)象的有關(guān)數(shù)值，本例中使用缺省的對(duì)象序號(hào)OBJECTS #1。 設(shè)置Object Name (對(duì)象OBJECTS #1名)為BILLET，設(shè)置Object Type (對(duì)象類(lèi)型)為PLASTIC?，F(xiàn)在單擊 Geometry(幾何)按鈕來(lái)定義毛坯的幾何形狀。幾何窗口GEOMETRY如圖1.5所示. 在表中任一單元格輸入數(shù)值時(shí)，可使用Enter或者TAB鍵來(lái)回移動(dòng)。同時(shí)按SHIFT鍵和TAB鍵可移入先前單元格，另外，在選定的單元格位置單擊光標(biāo)也是一種方法。輸入下表中XYR格式的表。 N X Y R 1 0.0 0.0 0.0 2 1.5 0.0 0.12 3 1.5 4.0

5、0.12 4 0.0 4.0 0.0 輸入完幾何座標(biāo)后單擊APPLY(應(yīng)用)按鈕。 圖 1.5 - Geometry 窗口 最后檢查一下所輸入的幾何尺寸，單擊按扭Check Geometry進(jìn)行檢查操作，如果一切正確則會(huì)顯示下列信息窗口。 單擊上圖中的OK按鈕返回GEOMETRY窗口?，F(xiàn)在單擊GEOMETRY窗口中的OK按鈕，則DISPLAY窗口中出現(xiàn)一圓柱體(二維顯示) 形狀的毛坯圖。如圖1-6所示： 圖 1.6 Display 窗口內(nèi)顯示毛坯形狀14觀測(cè)幾何尺寸 使用Dynamic Zoom(動(dòng)態(tài)放大) 和ZOOM Window(放大窗口)按鈕可縮放圖形，先選擇Dynamic Zoom 按

6、鈕，在圖形中先單擊一點(diǎn)后，按住鼠標(biāo)左鍵并向上移動(dòng)光標(biāo)，這樣圖形被縮小；反之，單擊并按住鼠標(biāo)左鍵向下移動(dòng)光標(biāo)則會(huì)放大圖形。 另外，利用Zoom Window窗口特性也可縮放某一選定區(qū)域，單擊Zoom Window按鈕激活其特性，接著移動(dòng)光標(biāo)來(lái)定義一窗口起始角點(diǎn)，單擊并按住鼠標(biāo)鍵拖動(dòng)窗口直至選定的一點(diǎn)后釋放鼠標(biāo)鍵，如圖1.7所示，被選定區(qū)域的圖形等比放大。 圖1.6- 窗口縮放 單擊Fit Objects圖標(biāo)可快速返回原始圖形窗口。另外，使用Dynamic Pan特性可平面內(nèi)移動(dòng)圖形，單擊Dynamic Pan按鈕，接著單擊并按住鼠標(biāo)鍵來(lái)改變視角，償試完以上功能后單擊GEOMETRY(幾何)窗口中

7、的OK按鈕，接著單擊OBTECTS(對(duì)象)窗口中的OK按鈕。1.5保存作業(yè) 完成以上過(guò)程后應(yīng)將數(shù)據(jù)保存到 keyword文件，單擊CONTROL窗口中旁邊的(保存keyword文件)磁盤(pán)狀圖標(biāo)可完成文件保存。另外，利用CONTROL窗口中的FileàSave也可完成保存作業(yè)文件。1.6退出DEFORMTM 2D 單擊CONTROL窗口底部的Exit按鈕，在提示"Are you sure you want to exit?"時(shí)單擊Yes按鈕即可退出。2.幾何輸入-IGES文件2.1創(chuàng)建-新作業(yè)/路徑2.2設(shè)置模擬控制2.3創(chuàng)建新對(duì)象對(duì)象1-毛坯對(duì)象2-上模對(duì)象3-下

8、模2.4保存作業(yè)2.5退出DEFORMTM 2D系統(tǒng)本章使用的圖標(biāo) 對(duì)象幾何 檢查幾何尺寸 添加對(duì)象 保存文件2.幾何輸入-IGES文件2.1創(chuàng)建新作業(yè)路徑 首先確認(rèn)已經(jīng)進(jìn)入MAIN DEFORM窗口，否則單擊圖標(biāo)。單擊新目錄圖標(biāo)創(chuàng)建名為SPIKE的目錄，在PROBLEM ID文本框中鍵入SPIKE。完成后單擊Pre Processor按鈕進(jìn)入前處理。2.2設(shè)置模擬控制參數(shù) 單擊CONTROL窗口中的 Simulation Control(模擬控制)圖標(biāo)打開(kāi)窗口來(lái)設(shè)定模擬控制參數(shù)。在SIMULATION Title文本框中鍵入SPIKE-FORGING。同樣，本例使用缺省設(shè)置Units：Eng

9、lish，Deformation：on，Object Geometry：Axisymmetric (單位；英制，變形；ON，對(duì)象幾何類(lèi)型：軸對(duì)稱(chēng))，完成后單擊OK按鈕。2.3創(chuàng)建新對(duì)象對(duì)象1-毛坯 單擊CONTROL窗口中的Objects按鈕打開(kāi)Object窗口。在該窗口中可定義激活對(duì)象的任何數(shù)據(jù)。本例使用缺省對(duì)象Object #1并鍵入名稱(chēng) Billet，對(duì)象類(lèi)型Object Type為Plastic(塑性)，現(xiàn)在單擊Object Geometry按鈕來(lái)定義所選對(duì)象的幾何尺寸。Geometry窗口中為一空白表格，單擊GEOMETRY窗口中的Load IGES File按鈕加載IGES文件，打

10、開(kāi)IGES FILE SELECTION窗口，如圖2.1所示。 圖2.1 - IGES File Selection 窗口 在文件列表中選取 Billet.IGES 文件并單擊光標(biāo)，接著單擊OK按鈕讀入該文件。打開(kāi)File Input 窗口(圖2.2) 圖2.2包含了該IGES文件的一系列信息，接受缺省設(shè)置，單擊OK按鈕，則新近輸入的IGES幾何形狀會(huì)出現(xiàn)在DISPLAY窗口中，如圖2.3所示。 而IGES窗口（圖2.4）則顯示了有關(guān)點(diǎn)，實(shí)體，曲線等特征要素的數(shù)量。 被選擇對(duì)象的顏色由白變?yōu)辄S色。單擊IGES轉(zhuǎn)換窗口IGES TRANSLATOR中的OK按鈕輸入所選擇的曲線(拐角)，當(dāng)被問(wèn)及是

11、否檢查輸入對(duì)象的幾何數(shù)據(jù)時(shí)單擊Yes，若信息提示窗口表明輸入正確，則單擊該窗口中的OK按鈕，GEOMETRY窗口中顯示幾何點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)值，點(diǎn)擊GEOMETRY窗口中的OK按鈕，DISPLAY窗口會(huì)顯示圓柱體毛坯圖形。對(duì)象2-上模 現(xiàn)在定義上模，單擊Object窗口中的Add Object按鈕添加一新對(duì)象，在Object表中單擊激活新加對(duì)象使之成為紅色，鍵入對(duì)象Object #2的名字為 Top Die后單擊該Object Geometry按鈕打開(kāi)Geometry 窗口，在一空白表的 Geometry窗口中單擊右上角的 Load IGES File按鈕打開(kāi)IGES FILE SELECTION窗口，

12、在文件列表中加載文件 TOPDIE.IGES文件文件。現(xiàn)在單擊OK按鈕讀入該IGES文件，在 IGES File INPUT窗口中(圖2.2)單擊OK按鈕，讀入的IGES格式的幾何圖形會(huì)出現(xiàn)在窗口中，而IGES窗口則會(huì)顯示有關(guān)該對(duì)象的一系列信息，用戶(hù)可單擊模具幾何中的任一條線激活它。單擊IGES TRANSLATOR窗口中的OK按鈕輸入所選擇的曲線。同樣在被問(wèn)及”是否對(duì)輸入的對(duì)象進(jìn)行幾何檢測(cè)”時(shí)，單擊Yes。本例中的幾何圖形故意給定少許錯(cuò)誤，單擊OK按鈕進(jìn)行自動(dòng)更正。同樣Geometry窗口中會(huì)有組成該幾何的一系列點(diǎn)，完成后單擊Geometry 窗口中的OK按鈕，相應(yīng)Display的窗口中會(huì)顯

13、示模具的幾何圖形。對(duì)象3-下模 步驟完全同上，即： Add Object(添加新對(duì)象)->BOTTOM DIE(下模)->OBJECT->GEOMETRY->LOAD IGES File INPUT。單擊Object窗口中的Add Object按鈕添加一新對(duì)象，在Object表中單擊激活新加對(duì)象使之成為紅色，鍵入對(duì)象Object #3的名字為BOTTOM DIE后單擊Object Geometry按鈕打開(kāi)Geometry 窗口，在一空白表的 Geometry窗口中單擊右上角的 Load IGES File按鈕打開(kāi)IGES FILE SELECTION窗口，在文件列表中加

14、載文件BOTDIE.IGES文件文件?，F(xiàn)在單擊OK按鈕讀入該IGES文件，在 IGES File INPUT窗口中(圖2.2)單擊OK按鈕。讀入的IGES格式的幾何圖形會(huì)出現(xiàn)在窗口中；而IGES窗口則會(huì)顯示有關(guān)該對(duì)象的一系列信息，用戶(hù)可單擊模具幾何中的任一條線激活它。單擊IGES TRANSLATOR窗口中的OK按鈕輸入所選擇的曲線；同樣在被問(wèn)及”是否對(duì)輸入的對(duì)象進(jìn)行幾何檢測(cè)”時(shí)，單擊Yes。本例中的幾何圖形故意給定少許錯(cuò)誤，單擊OK按鈕進(jìn)行自動(dòng)更正。同樣Geometry窗口中會(huì)有組成該幾何的一系列點(diǎn)，完成后單擊Geometry 窗口中的OK按鈕，相應(yīng)Display的窗口中會(huì)顯示模具的幾何圖形

15、。2.4保存作業(yè) 以上三個(gè)對(duì)象輸完后保存數(shù)值，單擊 CONTROL 窗口中 Keyword旁邊的 Save Keyword File的磁盤(pán)圖標(biāo)可完成保存過(guò)程。2.5退出 DEFORM系統(tǒng) 單擊 CONTROL窗口底部的Exit按鈕退出，在接著出現(xiàn)的對(duì)話框中單擊Yes按鈕，退出 DEFORM系統(tǒng)。3.幾何數(shù)據(jù)輸入和更正3.1創(chuàng)建一新作業(yè)3.2設(shè)置模擬控制3.3創(chuàng)建-新對(duì)象3.4保存作業(yè)3.5退出系統(tǒng)本章使用的圖標(biāo) 對(duì)象幾何 縮放窗口； 幾何檢測(cè)； 保存文件。3.幾何輸入-幾何尺寸更正3.1創(chuàng)建新作業(yè) 注意：確認(rèn)所處窗口為 Main- DEFORM窗口，否則單擊圖標(biāo)。單擊新目錄圖標(biāo) 圖標(biāo)創(chuàng)建新作業(yè)

16、，在相應(yīng)的 Problem ID文本框中鍵入Junk。完成后單擊 Pre-Processor按鈕進(jìn)入前處理過(guò)程。3.2設(shè)置模擬控制參數(shù) 在CONTROL窗口中單擊Simulation Control按鈕打開(kāi)窗口，在 Simulation Title(模擬名稱(chēng))中鍵入Junk。同樣，本章使用缺省設(shè)置，完成后單擊OK按鈕。3.3創(chuàng)建新對(duì)象 單擊 CONTROL窗口中的 OBJECTS按鈕打開(kāi)其窗口，在 Object窗口中可設(shè)定激活對(duì)象的各種數(shù)據(jù)，同前一樣，缺省對(duì)象被命名為 BILLET，Object Type(對(duì)象類(lèi)型)為PLASTIC。單擊Object Geometry按鈕定義選定對(duì)象幾何建模，

17、在 Geometry窗口的空白表中輸入X.Y.R格式的表： N X Y R 1 0.0 3.0 0.0 2 0.0 0.0 0.0 3 2.0 0.0 1.0 4 3.0 1.0 3.0 5 5.0 1.0 0.0 6 5.0 3.0 0.0 完成后單擊APPLY按鈕，則Display窗口中會(huì)給出相應(yīng)圖形。 圖3.1 - Display 窗口注意：兩段圓弧之間的連接，用按鈕放大該區(qū)域，由于IGES文件格式的數(shù)值缺陷，兩曲線沒(méi)有連接，單擊 Check Geometry按鈕，會(huì)有以下信息。單擊Yes按鈕，會(huì)微調(diào)曲線弧度直至光滑相交。單擊OK按鈕，最后單擊 Object 窗口中的OK按鈕。3.4保存

18、作業(yè) 保存數(shù)據(jù)文件，單擊 CONTROL 窗口中 Keyword旁邊的 Save Keyword File的磁盤(pán)圖標(biāo)可完成保存過(guò)程。3.5退出 DEFORM系統(tǒng) 單擊 CONTROL窗口底部的Exit按鈕退出 ，在接著出現(xiàn)的對(duì)話框中單擊Yes按鈕，退出 DEFORM系統(tǒng)。4.均勻網(wǎng)格生成4.1創(chuàng)建新作業(yè)4.2輸入IGES幾何文件4.3生成均勻網(wǎng)格4.4用戶(hù)定義網(wǎng)格密度4.5保存作業(yè)4.6退出DEFORM系統(tǒng)內(nèi)容簡(jiǎn)介： 本章主要介紹IGES文件的輸入以及網(wǎng)格劃分定義，以下兩圖為例子。 圖 4.1 System Defined Definition (Uniform Mesh)系統(tǒng)設(shè)定-均勻網(wǎng)格

19、圖 4.2 User Defined Definition 用戶(hù)設(shè)定-非均勻網(wǎng)格4.均勻網(wǎng)格生成4.1創(chuàng)建新作業(yè) 同前節(jié)一樣創(chuàng)建新目錄 RING并設(shè)置 Problem ID為 RING，完成后單擊 Pre-Processor按鈕進(jìn)入前處理。 注意1.應(yīng)在RING目錄下； 2.Problem ID為RING； 3.進(jìn)入前處理。4.2輸入IGES幾何文件 現(xiàn)在定義工件：?jiǎn)螕?CONTROL窗口中的Object按鈕，打開(kāi)其窗口來(lái)設(shè)定所選對(duì)象的數(shù)值，設(shè)置缺省對(duì)象object#1為 RING，對(duì)象類(lèi)型為 Ela-Pla(彈塑性)?，F(xiàn)在單擊 Geometry按鈕，打開(kāi)Geometry窗口讀入IGES文件。

20、 在相應(yīng)的文件列表中選 RING.IGES，并雙擊該文件，現(xiàn)在單擊OK按鈕讀入該IGES文件，同樣，在IGES File INPUT窗口中包含有該文件的一系列信息，接受缺省設(shè)置，單擊OK按鈕。這時(shí) Display窗口中會(huì)出現(xiàn)所輸入實(shí)體的幾何形狀，IGES窗口中則有關(guān)點(diǎn)，實(shí)體和曲線的信息。單擊幾何圖上的任一線，激活后其顏色由白變黃。在IGES Translator窗口中單擊OK按鈕輸入所選曲線，在被問(wèn)及”是否檢查幾何形狀” 時(shí)單擊Yes，一個(gè)信息框會(huì)出現(xiàn)，單擊其OK按鈕?，F(xiàn)在 Geometry窗口中的表包含有一系列的組成該幾何的點(diǎn)。 注意： 確保所用的幾何圖形的線段均為逆時(shí)針?lè)较颍珼EFORM用

21、線段的方向來(lái)判斷對(duì)象的內(nèi)側(cè)，外側(cè)。定義DISK為反時(shí)鐘方向，DEFORM 可知內(nèi)側(cè)為填充材料，外側(cè)為空間，若用戶(hù)采用順時(shí)鐘方向，可單擊 Reverse Geometry圖標(biāo)改成逆時(shí)鐘方向。否則，用戶(hù)在剖分網(wǎng)格或用干涉定位時(shí)會(huì)發(fā)生問(wèn)題，檢查幾何并不包含定義其方向。 單擊 Reverse Geometry圖標(biāo)。單擊 Geometry窗口中的OK鈕，Display窗口中會(huì)出現(xiàn)所創(chuàng)建的幾何，一個(gè)空的disk。 注意：1命名 Object#1為 RING 2設(shè)置 RING 的類(lèi)型為 Ela-PLa 3加載 RING.IGES 4反方向定義 RING幾何方向4.3生成均勻網(wǎng)格 單擊Mesh按鈕打開(kāi)Mesh

22、/Remeshing窗口(圖4.3)所示。 圖4.3 - Meshing / Remeshing 窗口 選定對(duì)象在Display窗口中為紅色，設(shè)置單元數(shù)MGNELM為600，設(shè)置臨接單元尺寸變化比例為1，這樣便生成均勻單元網(wǎng)格?，F(xiàn)在單擊 Generate Mesh按鈕生成單元網(wǎng)格， 改變單元網(wǎng)格參數(shù)并單擊Generate Mesh 按鈕可重新生成單元，相應(yīng)的 Display窗口會(huì)有所顯示?？梢赃B續(xù)改變相應(yīng)參數(shù)，完成后單擊OK按鈕。 注意：1定義對(duì)象#1為200個(gè)單元。4.4用戶(hù)自定義單元網(wǎng)格 在 Mesh窗口中選擇 User defined Mesh Density來(lái)定義網(wǎng)格密度分布，在 Me

23、sh/Remeshing 窗口中選擇 User，打開(kāi)位于 Display窗口左下角的 Density Specification窗口，單擊Boundary Density Specification按鈕，并設(shè)置Density文本框?yàn)?，然后按 Enter 鍵。單擊 DISK圖形的4條邊，數(shù)值2會(huì)出現(xiàn)在邊上，見(jiàn)圖4.4。 現(xiàn)在轉(zhuǎn)到Internal Density并設(shè)置 Density為1，在 DISK圖形中的6個(gè)位置單擊，設(shè)置其密度為1(則結(jié)果如圖4.4所示)。設(shè)置單元數(shù)目為600，單擊Mesh/Remeshing窗口中的Generate Mesh按鈕生成單元，結(jié)果在Display窗口中顯示，完

24、成后單擊OK按鈕。 圖4.2 用戶(hù)定義網(wǎng)格密度示例4.5保存作業(yè) 保存數(shù)據(jù)到文件，單擊 CONTROL 窗口中 Keyword旁邊的 Save Keyword File的磁盤(pán)圖標(biāo)可完成保存過(guò)程。4.6退出 DEFORM系統(tǒng) 單擊 CONTROL窗口底部的Exit按鈕退出 ，在接著出現(xiàn)的對(duì)話框中單擊Yes按鈕，退出 DEFORM系統(tǒng)。5.無(wú)相變的工件加熱模擬5.1打開(kāi)先前保存的作業(yè)5.2設(shè)置模擬控制5.3輸入工件材料性能參數(shù)5.4定義變形邊界條件5.5定義溫度邊界條件5.6工件溫度初始化5.7生成數(shù)據(jù)庫(kù)文件5.8運(yùn)行模擬 模擬步的選擇 模擬結(jié)果匯總 等值圖 向量圖5.9退出 DEFORM5.無(wú)相

25、變的工件加熱過(guò)程模擬5.1打開(kāi)一個(gè)已存在的作業(yè) 確認(rèn)從Main DEFORM窗口開(kāi)始，轉(zhuǎn)向目錄 RING，雙擊文件 RING.Key并進(jìn)入前處理來(lái)定義模擬數(shù)據(jù)，在被問(wèn)及”是否加載文件”時(shí)，單擊Yes按扭加載該文件。5.2設(shè)置模擬控制參數(shù) 單擊 CONTROL窗口中的Simulation Control按鈕打開(kāi)其窗口，依據(jù)以下指示設(shè)置模擬控制參數(shù)。 1.模擬控制文本框Simulation Title中鍵入RING 2.Operation Name為 Heating 3.設(shè)置單位制Units為： SI 4設(shè)置對(duì)象幾何Object Geometry 為軸對(duì)稱(chēng) （Axisymmetric） 5.設(shè)置熱

26、交換Heat Transfer為Yes。單擊 Stopping Step按鈕打開(kāi)結(jié)束步設(shè)定STOPPING STEP窗口。 1.設(shè)置模擬步數(shù)Number of Simulation Steps， NSTEP為50 2.設(shè)置結(jié)果存儲(chǔ)增量Step Increment to Save為5步一存 3.設(shè)置主模Primary Die， PDIE(1)為1 4.設(shè)置步增判據(jù)the stepping criteria 為時(shí)間函數(shù)function of Time，設(shè)定每步時(shí)間Time per step，DTMAX 為10(s)。單擊 Stopping和Step Controls窗口中的OK按鈕。最后單擊 SI

27、MULATION CONTROL窗口中的OK按鈕。 圖5.1 Simulation Controls 窗口5.3輸入工件的材料特性 加載材料的彈性和溫度相關(guān)數(shù)據(jù)，打開(kāi) File菜單項(xiàng)，在Keyword option選項(xiàng)中Load文件STEEL_S.KEY，該文件包含了一般鋼材的材料特性(國(guó)際單位)。在窗口CONTROLS中單擊Material Properties 按鈕打開(kāi)材料性能窗口。輸入的材料性能數(shù)據(jù)包含了在前處理中應(yīng)加載的數(shù)據(jù)，如楊氏模量Youngs Modulus，泊松比 Poissons Ratio和熱膨脹系數(shù)Thermal Expansion。注意： 現(xiàn)在熱膨脹系數(shù)為0，因而加熱過(guò)

28、程中不存在體積變化，本例中是一熱一變形耦合的問(wèn)題，故而熱膨脹系數(shù)為1e-5. 單擊Thermal頁(yè)簽可以瀏覽材料溫度相關(guān)性能數(shù)據(jù)，熱輻射率Emissivity設(shè)置為常數(shù)。熱傳導(dǎo)和熱容作為溫度的函數(shù)，單擊熱傳導(dǎo)關(guān)健詞右邊的Table Entry 圖標(biāo)可顯示熱傳導(dǎo)與溫度的關(guān)系曲線圖，瀏覽后單擊OK按鈕退出。塑性流變應(yīng)力數(shù)據(jù)可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行編輯修改，單擊Plastic頁(yè)簽進(jìn)入前處理Pre-Processor，選擇Flow Stress關(guān)健詞為列出的第二等式 (即流變應(yīng)力為等效應(yīng)變，等效應(yīng)變速率和溫度的函數(shù))，接下來(lái)單擊文檔柜形Flow Stress Database圖標(biāo)，打開(kāi)(材料數(shù)據(jù)庫(kù)) MA

29、TERIAL DATABASE窗口，亮選AISI-1035材料。選擇后單擊OK按鈕，AISI-1035鋼的流動(dòng)應(yīng)力數(shù)據(jù)被加載到前處理Pre-Processor中，現(xiàn)在檢查這些數(shù)據(jù)的正確性，單擊 MATIERAL PROPERITIES 窗口中的Flow Stress Data圖標(biāo)，打開(kāi)MATRIX DATA窗口。則顯示流變應(yīng)力-應(yīng)變圖和流變應(yīng)力-應(yīng)變速率圖。完成后單擊OK按鈕直至回到 CONTROLS 窗口。 圖5.2：材料性能數(shù)據(jù)窗口注意： 1.加載； 2.設(shè)置對(duì)象的熱膨脹系數(shù)為1E-05； 3.定義流變應(yīng)力； 4.加載AISI-1035的流變數(shù)據(jù)。5.4定義變形邊界條件 單擊CONTROL

30、S窗口中的Objects按鈕打開(kāi)Objects窗口，打開(kāi) Boundary Conditions窗口，在BCC Type類(lèi)型下的速度為缺省設(shè)置量。對(duì)本例而言，環(huán)(Ring)在垂直方向被固定，且因軸對(duì)稱(chēng)在水平方向無(wú)需固定。單擊Y選擇Y方向的速度，現(xiàn)在左下角的節(jié)點(diǎn)兩次(圖5.3)，一次代表開(kāi)始，一次代表結(jié)束，這樣該節(jié)點(diǎn)做為起始點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)的變形為0，完成后單擊 Generate BCCs按鈕，從而固定了該節(jié)點(diǎn)的Y方向變形。 圖5.3： 變形邊界條件示例注意： 1.對(duì)象#1的角節(jié)點(diǎn)Y方向變形為0；5.5定義溫度邊界條件 單擊 Thermal頁(yè)簽，缺省的熱邊界條件為 Heat Exchange With

31、 Environment，這一功能允許用戶(hù)自定義對(duì)象表面與環(huán)境接觸的點(diǎn)。本例中對(duì)象整體與環(huán)境接觸，設(shè)置表面條件時(shí)注意起始 -結(jié)束點(diǎn)應(yīng)呈逆時(shí)鐘方向，單擊對(duì)象邊界上任一點(diǎn)激活該點(diǎn)(注意到該節(jié)點(diǎn)附近有一單詞Start)。現(xiàn)在單擊緊靠開(kāi)始點(diǎn)的沿順時(shí)針?lè)较虻囊稽c(diǎn)，單詞 End出現(xiàn)在該點(diǎn)附近，現(xiàn)在單擊 Generate BCCs圖標(biāo)，這樣便生成了對(duì)象與環(huán)境的熱交換邊界條件。 現(xiàn)在定義輻射和對(duì)流邊界，單擊Boundary Conditions窗口中的OK按鈕，接著單擊Objects窗口中的OK按鈕，現(xiàn)在單擊Simulation Control圖標(biāo)并單擊Processing Conditions圖標(biāo)，設(shè)置 E

32、nvironment Temperature為 1000o。設(shè)置對(duì)流系數(shù)為0.1，現(xiàn)在邊界條件設(shè)定完畢。單擊 Processing Conditions中的OK按鈕和 Simulation Control窗口中的OK按鈕回到主前處理窗口。注意： 1.設(shè)置整個(gè)對(duì)象熱交換的邊界條件； 2.設(shè)置環(huán)境溫度為1000o，對(duì)流系數(shù)為工件溫度初始化 現(xiàn)在設(shè)定工件的初始溫度，單擊 Objects圖標(biāo)后單擊Temperature圖標(biāo)，設(shè)置溫度為20o后單擊OK按鈕，最后單擊 Control窗口中的OK按鈕返回窗口。注意： 1.設(shè)置對(duì)象溫度為205.7生成數(shù)據(jù)庫(kù)文件 單擊Control窗口中的Dat

33、abase 圖標(biāo)，可打開(kāi)Database Generation (數(shù)據(jù)庫(kù)生成)窗口。單擊 Check圖標(biāo)檢查當(dāng)前的數(shù)據(jù)庫(kù)能否生成，如無(wú)錯(cuò)誤提示則可生成。單擊 Generate圖標(biāo)生成數(shù)據(jù)庫(kù)，單擊Control窗口中的Save Keyword File圖標(biāo)，可保存數(shù)據(jù)庫(kù)，最后單擊Exit按鈕，退出前處理。5.8運(yùn)行模擬 回到DEFORM系統(tǒng)窗口，單擊 Simulation按鈕后，單擊 Start Simulation開(kāi)始模擬，單擊OK按鈕，單擊 Process Monitor來(lái)監(jiān)測(cè)模擬過(guò)程，完成后單擊OK按鈕。 單擊 Post Processor按鈕開(kāi)啟后處理過(guò)程，會(huì)看到提示。 單擊Yes按鈕，

34、加載數(shù)據(jù)庫(kù)文件 Ring.DB 。 DEFORM的后處理窗口包含有 Display窗口和 Control窗口。步的選擇 Display窗口的右側(cè)有步列可供選擇，直接選擇某一步或下面圖標(biāo)操作。 第一步 前一步 向前回放 停止 向前放 下一步 最后一步注意： 溫度的熱鍵按鈕看起來(lái)象溫度計(jì)，用戶(hù)可以看到模擬過(guò)程中的溫度變化。模擬概況 單擊 Control窗口中的 Summary按鈕，可以查看每一步的結(jié)果，可以看到對(duì)象任意一步的任一變量的信息。注意步數(shù)、對(duì)象、變量的選擇。另外，單擊Eye圖標(biāo)能夠?yàn)g覽最大/最小溫度隨時(shí)間的變化情況，完成后單擊OK按鈕返回后處理窗口。等值圖 欲觀察某對(duì)象的某一變量的等值圖

35、，按以下步驟進(jìn)行操作：選擇 Control窗口底部的某一熱鍵(代表一特性征變量)。單擊 Effective Strain圖標(biāo)(等效應(yīng)變)則 Display窗口會(huì)給出相應(yīng)變量的等值圖。有線條等值圖或含灰度過(guò)渡的彩色云紋等值圖兩種方式供用戶(hù)選擇。矢量圖 單擊 Control窗口中的 Vector圖標(biāo)，顯示單元中所有節(jié)點(diǎn)的位移矢量。當(dāng)然，一次可顯示兩個(gè)圖形，單擊Selection按鈕旁邊的Viewport Options按鈕，選擇雙水平視圖，屏幕將分為水平兩個(gè)圖，且給出兩個(gè)原始視圖，現(xiàn)在單擊底部視圖，其顏色由灰變綠表明被激活，現(xiàn)在可對(duì)該視圖進(jìn)行操作。5.10退出DEFORM系統(tǒng)6.無(wú)相變冷卻過(guò)程模擬

36、6.1打開(kāi)舊問(wèn)題;6.2編輯模擬控制;6.3添加熱交換窗口;6.4附加到舊數(shù)據(jù)庫(kù);6.5運(yùn)行模擬;6.6后處理;6.7退出。6.無(wú)相變冷卻過(guò)程模擬6.1打開(kāi)舊問(wèn)題 一定要在的主窗口 DEFORM下，轉(zhuǎn)向目錄 RING，并打開(kāi)文件 RING.KEY進(jìn)入前處理來(lái)定義模擬控制參數(shù)，現(xiàn)在進(jìn)入DEFORM的前處理窗口，因要延續(xù)續(xù)一舊問(wèn)題，故而選擇該問(wèn)題數(shù)據(jù)庫(kù)在的最后一步，當(dāng)被問(wèn)及“是否選擇數(shù)據(jù)庫(kù)的某一步數(shù)”時(shí)單擊Yes按鈕，選擇第50步，（ RING 文件中的最后一步），然后單擊OK按鈕。注意： 1。轉(zhuǎn)向目錄 RING 2。加載數(shù)據(jù)庫(kù)的第50步。6.2編輯模擬控制 單擊 CONTROL窗口中的 Simu

37、lation Control按鈕打開(kāi)其窗口，在 Operation-Name文本框中鍵入 Cooling，完成后單擊 Stopping Step. 按鈕在相應(yīng)窗口中輸入數(shù)據(jù)。即：設(shè)置模擬步數(shù)為20，設(shè)置步增為4，然后單擊該窗口中的OK按鈕。注意： 1。Operation Name命名為 Cooling; 2。Num of Sim Steps設(shè)置為20; 3。Step Incre To Save設(shè)置為4。6.3添加熱交換窗口 本章涉及例子是：對(duì)象熱交換條件為非均勻。注意：實(shí)情況中對(duì)象不同位置的熱交換條件并非一樣，例如，在一側(cè)面上強(qiáng)制對(duì)流，熱交換窗口正是用來(lái)定義局部熱交換條件。 單擊CONTROL

38、窗口中的 Objects 按鈕，然后單擊 Boundary Conditions按鈕，選擇 Thermal塊，單擊Boundary Conditions窗口右下角的“Heat Exchange Windows” 圖標(biāo)，打開(kāi)熱交換窗口。 用戶(hù)最多可在工件表面開(kāi)10個(gè)窗口，分別設(shè)置相應(yīng)的溫度，熱交換和輻射系數(shù)，這些值隨著模擬的進(jìn)行也在不斷變化，窗口形狀任意但應(yīng)覆蓋住要定義的表面。 用戶(hù)注意：對(duì)不變熱交換窗口覆蓋的部分，采該材料以及該工藝的缺省值。 Fig6.1中在對(duì)象的4個(gè)表面共定義了4個(gè)窗口。工件內(nèi)側(cè)（左側(cè)） 在Heat Exchange窗口中選擇窗口1作為當(dāng)前窗口。在 Point Editin

39、g菜單下選擇位于 Display窗口左下角的 Add Point特性。注意：定義必須為反時(shí)鐘方向。 當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)生成時(shí)，在的內(nèi)側(cè) 添加4個(gè)點(diǎn)，（如Fig6.1所示，正好圍住環(huán)的內(nèi)側(cè)），這樣便可定義窗口1的數(shù)據(jù)，本章涉及輻射和對(duì)流，在Heat Exchange窗口中定義環(huán)境溫度為20。，對(duì)流系統(tǒng)為0.02，輻射系統(tǒng)為0.6。工件下側(cè)（底部） 選擇Heat Exchange窗口中的窗口2，注意到Display窗口中的窗口發(fā)灰，因?yàn)樗巡皇钱?dāng)前窗口。如Fig6.1所示添加窗口2，通常不同窗口之間應(yīng)有少許搭迭，以防覆蓋不完全。窗口構(gòu)造完畢后定義環(huán)境溫度為20o，對(duì)流系數(shù)為0.09，輻射系數(shù)為0.8。工件外

40、側(cè)（右側(cè)面） 同前一樣，相應(yīng)的數(shù)值設(shè)定為，環(huán)境溫度20o，對(duì)流系數(shù)0.02，輻射系數(shù)0.9。工件上側(cè)（頂面） 構(gòu)造窗口4覆蓋工件頂面，同樣定義環(huán)境溫度20。,對(duì)流系數(shù)0.01，輻射系數(shù)為0.8，完成后單擊窗口中的OK按鈕，直至到 Objects 窗口。注意： 1。構(gòu)造窗口1 環(huán)境溫度20 對(duì)流系數(shù)0。02 輻射系數(shù) 0。6 2。構(gòu)造窗口2 環(huán)境溫度20 對(duì)流系數(shù)0。09 輻射系數(shù) 0。8 3。構(gòu)造窗口3 環(huán)境溫度20 對(duì)流系數(shù)0。02 輻射系數(shù) 0。9 4。構(gòu)造窗口4 環(huán)境溫度20 對(duì)流系數(shù)0。01 輻射系數(shù) 0。86.4附加于舊數(shù)據(jù)庫(kù)文件 現(xiàn)在的當(dāng)前步應(yīng)為-51，這樣當(dāng)前數(shù)據(jù)便附加于先前的數(shù)

41、據(jù)文件，單擊 CONTROL窗口中 Database.的按鈕，打開(kāi) Database Generation 窗口。注意：（數(shù)據(jù)庫(kù)類(lèi)型）一定為old（舊），否則以前的數(shù)據(jù)會(huì)丟失。單擊 Generate按鈕。在 Database Generation窗口中單擊Yes按鈕。 完成后單擊Database Generation窗口中的OK按鈕，最后退出前處理窗口。6.5運(yùn)行模擬 從系統(tǒng)中單擊 Simulation按鈕，一旦模擬開(kāi)始， Process Monitor窗口中會(huì)給出有關(guān)信息。6.6后處理 單擊 Post-Processor按鈕開(kāi)啟后處理，見(jiàn)到下圖時(shí)。單擊上圖中 Yes 按鈕加載數(shù)據(jù)庫(kù)。每步信息

42、： 除了第一步外，DEFORM后處理僅顯示 "正" 步數(shù)。 "負(fù)步數(shù)" 的情況可單擊 Steps 圖標(biāo)獲得，窗口STEP-SELECTOR 中提供所有步數(shù)均被選中呈白色，完成后單擊OK按鈕。點(diǎn)的捕捉 為跟蹤對(duì)象中某一點(diǎn)的信息，單擊 CONTROL窗口中 Point Tracking按鈕，打開(kāi)其窗口。Fig 6.4窗口先單擊 Define Material Points and Track按扭來(lái)定義要跟蹤的點(diǎn)。 這時(shí) Display 窗口會(huì)出現(xiàn)對(duì)象1的輪廓以及 DEFINE/TRACK POINTS窗口，可以在表中定義你想跟蹤的點(diǎn)。本例在對(duì)象的右上角，中間

43、，左下角各選一點(diǎn)，如不滿意，可單擊Display窗口中左下角的 Delete Points按鈕刪除點(diǎn)。 增加點(diǎn)則單擊 Add Points按鈕，完成后單擊DEFINE/TRACK POINTS窗口中的OK按鈕，F(xiàn)ig 6.5顯示了被跟蹤的點(diǎn)的追蹤過(guò)程。 要觀察點(diǎn)的示蹤圖形，需創(chuàng)建第二個(gè)視窗。單擊在窗口中的Display按鈕，選擇雙水平視窗，現(xiàn)在選擇較低的視窗為當(dāng)前窗口，單擊 POINT TRACKING窗口中的 Generate Point Tracking Graphs按鈕在本視窗中畫(huà)示蹤數(shù)據(jù)，（如Fig6.6）所示。Fig6.6在Fig6.6中選擇你所關(guān)心的變量，比如溫度，然后單擊OK，這

44、樣時(shí)間-溫度關(guān)系會(huì)出現(xiàn)在當(dāng)前視窗中（Fig6.7）。完成后，單擊該窗口中的OK按鈕。 現(xiàn)在逐步顯示，這樣上圖中會(huì)出現(xiàn)一系列垂直線，同樣可以用 Dynamic Zoom和Zoom Window按鈕，放大圖中任一區(qū)域，也可有用Display窗口中 Ruler的按鈕，測(cè)量任兩點(diǎn)的時(shí)間或溫度差異量。6.7退出 DEFORM 同前一樣7 輸入有相變材料和材料間數(shù)據(jù)7.1創(chuàng)建一新問(wèn)題;7.2設(shè)置模擬控制;7.3設(shè)置材料性能;7.4設(shè)置材料間質(zhì)性能;7.5保存key文件;7.6退出系統(tǒng)本章目的本章普通碳鋼為例，主要介紹涉及相變的材料性能數(shù)據(jù)輸入，F(xiàn)ig7.1顯示了相變與變形和熱交換的關(guān)系。 可以看出，變形，

45、相變和熱交換均為碳含量有關(guān)，由于碳在金屬中的分布并不均勻，因而這一類(lèi)問(wèn)題為各向異性問(wèn)題。 Fig7.2則給出碳鋼不同相之間的關(guān)系，通常奧氏體高溫相，而馬氏體和貝氏體為低溫相，不同的相具有不同機(jī)械性能因而需各自定義，相變（從一相到另一相）之間的關(guān)系由定義，通常為一動(dòng)力學(xué)模型且伴隨體積變化和潛熱產(chǎn)生。用戶(hù)至少應(yīng)知道以下概念。 1）定義當(dāng)前相所需的材料性能參數(shù); 2）描述相變所需數(shù)據(jù); 3）利用已知的熱處理模擬圖或表。7.材料數(shù)據(jù)及相變數(shù)據(jù)的輸入7.1創(chuàng)建問(wèn)題 創(chuàng)建新目錄并轉(zhuǎn)向該目錄，設(shè)置Problem ID為STEEL并進(jìn)入前處理窗口注意; 1。創(chuàng)建目錄STEEL7.2設(shè)置模擬控制 單擊 CONT

46、ROL窗口中的 Simulation Control按鈕打開(kāi)該窗口，在 Simulation-Title文本框中輸 STEEL_DATA，設(shè)置 UNITS（單位）為SI。完成后單擊OK按鈕。注意： 1。命名為模擬名稱(chēng); 2。設(shè)置單位為SI（國(guó)際單位）7.3設(shè)置材料性能參數(shù) 鋼的三個(gè)相的性能分別定義而鋼被看作“Mixture”即三相（奧氏體。馬氏體。貝氏體）的混合物。本例中用AISI-1045鋼。在材料性能部分定義每相的彈性，塑性和熱性能數(shù)據(jù)，本部分輸入奧氏體的數(shù)據(jù)其它數(shù)據(jù)從一文件加載，通過(guò)本例可熟悉有關(guān)界面。"問(wèn)題" 相和"混合物"的區(qū)別是于前者有統(tǒng)一的

47、物理化學(xué)性能，除了 Jominy和“冷卻曲線”數(shù)據(jù)，"相"的數(shù)據(jù)可用于"混合物"中，單獨(dú)為"混 合物"的定義的數(shù)據(jù)不被采用。彈性數(shù)據(jù) 單擊 CONTROL窗口中的 MaterialProperties按鈕，該窗口中通常有一缺省材料組。 1）命名當(dāng)前材料（MATERIAL 1）為 Austenite （奧氏體）; 2）缺省材料類(lèi)型為 Phase（相）; 3）單擊MaterialProperties窗口中的 Elastic塊。這樣可編輯楊氏模量，泊松比和熱膨脹系數(shù)。由于楊氏模量為原子濃度和溫度的函數(shù)。因而單擊 Constant/Funct

48、ion 圖標(biāo)激活 Table/Entry圖標(biāo)打開(kāi)Table/Entry窗口，缺省情況為。X軸數(shù)據(jù)為常數(shù)，現(xiàn)在把它 更 為 Temperature and Atom（溫度和濃度）這樣楊氏模量交不再是一常數(shù)而是一函數(shù)。"問(wèn)題" 熱處理中考慮原子濃度的影響，對(duì)于碳鋼而言，要考碳含量影響。 Table Entry窗口如Fig7.3所示：在該圖可設(shè)定原子含量和溫度。中下方的數(shù)據(jù)輸入框用來(lái)定義楊氏模量隨溫度和原子含量變化的情況。1）單擊左上方的數(shù)據(jù)輸入框，接著單擊 Insert Row 圖標(biāo)，這樣會(huì)增添一行有關(guān)原子濃度。2）第一次輸入0.14，第二次。輸入0.6碳濃度。3）現(xiàn)在單擊右邊

49、的（Temp）輸入框。4）單擊圖標(biāo)5次插入5組溫度數(shù)據(jù)。5）在其中輸入0。,200。,400。,600。,800。,900（逐漸增加）。6）然后左下邊的表中輸入以下數(shù)值。P 7-77）單擊 Apply按鈕，在 Display窗口中會(huì)有兩條曲線。8）完成后單擊OK按鈕。 注意，設(shè)置彈性參數(shù)，除了楊氏模量外，還有泊松比和熱膨脹系數(shù)需定義，定義的過(guò)程類(lèi)似，本例中直接加載文件。塑性數(shù)據(jù) 單擊 Plastic塊，這樣可編輯當(dāng)前材料的塑性參數(shù)，缺省的流變應(yīng)力由4個(gè)常數(shù)c、n、m和y定義，本例中用表類(lèi)型定義，即： 單擊 Flaw Stress Data 圖標(biāo)，打開(kāi) MATRIX DATA窗口設(shè)置溫度值為20

50、，輸入“Strain Rate”（應(yīng)變速率）的值為1.5和1.6，“Strain”的值為0.1和0.7，“Flow Stress”（流變應(yīng)力）在窗口的中部輸入以下數(shù)值（注意與輸入彈性參數(shù)類(lèi)似）。完成后單擊OK按鈕。熱數(shù)據(jù) 1）單擊 Material Properties窗口中的 Thermal塊。 2）定義熱傳導(dǎo)系數(shù)，先單擊 Constant/Function按鈕然后單擊 Table Entry按鈕。 3）單擊 Temperature（溫度） And Atom（原子）選項(xiàng)為X軸變量。 4）如前兩例子，設(shè)置原子為0.14和0.16。 5）設(shè)置溫度值為0。,200。, 400。, 600。, 80

51、0。和900。 6）對(duì)熱傳導(dǎo)系數(shù)時(shí)（ Table Entry窗口中下部）下列表中輸入。 7）完成后單擊OK按鈕。 8）退出 Material Properties窗口，從 CONTROL窗口中加載 Key 文件以完成剩余需要輸入的數(shù)據(jù)（比例M氏體或B氏體）現(xiàn)在返回材料性能窗口。 現(xiàn)在單擊 Material Properties圖標(biāo)，可以看出第4材料組不是一個(gè)相而更象前三相的“混合”。由體積分量決定。 完成后單擊OK按鈕。 7.4 設(shè)置相變能數(shù) 單擊 CONTROL窗口中的 File菜單加載 Key文件 TRANS.KEY。該文件包含圖的信息（由于 TTT圖很復(fù)雜，本例選擇文件說(shuō)明一下TTT圖是

52、如何輸入的）：?jiǎn)螕鬋ONTROL窗口中的 Inter-Material按鈕，打開(kāi)Inter-Material Properties 窗口，該窗口定義了相變過(guò)種中相之間的關(guān)系，在窗口的頂部可以看到在Material Properties部分定義的材料性能數(shù)據(jù)。 本章以A氏體 àB氏體轉(zhuǎn)化為例，冷卻速率通常較高。 1）單擊 Austenite框選中 Material 1表中的材料; 2）單擊 Banite框選中 Material 2表中的材料; 3） Material Properties窗口的參數(shù)部分Phase 1-> Phase 2項(xiàng)已被定義（也即A氏體-> B氏體相）;

53、 4）本列的相變動(dòng)力學(xué)模型為擴(kuò)散模型，單擊 Kinetics塊（ 注意到模型為擴(kuò)散溫度，應(yīng)力，原子濃度 ）該模型即為 TTT等溫圖，在Kinetics選擇窗口中要定義3個(gè)數(shù)值，即 Avrami指數(shù)"n"、開(kāi)始轉(zhuǎn)換曲線 Curve1和終止轉(zhuǎn)換曲線 Curve2。為了理解這一模型，來(lái)看一下它的圖示形，單擊 Data圖標(biāo)。對(duì)于有兩曲線的例子，第一曲線成為溫度-時(shí)間-最始相體積比例（1%或更小但需大于0）。對(duì)于第二條（終止線）則應(yīng)設(shè)為99%或更大。DEFORM可給出在一定等效應(yīng)力和原子濃度下的機(jī)變量。Fig7.4給出一簡(jiǎn)化的 TTT圖，在等效應(yīng)力為 300Mpa，碳含量為0.44wt% 時(shí)的相變過(guò)程，Display窗口如Fig7.5。 注意時(shí)間取對(duì)數(shù)，的6條曲線分別為三種碳量圖的起始和終至曲線，本例中以轉(zhuǎn) 換1%為起而轉(zhuǎn)化99%為終止