DEFORM-3D塑性成形CAE应用教程-教学课件及素材资料.zip

DEFORM-3D塑性成形CAE应用教程
第3章 塑性仿真缺陷预测
北大出版社配套电子课件
【本章学****目标】
★ 了解塑性成形仿真的常见缺陷预测；
★ 了解金属的断裂准则及断裂仿真的预测；
★ 了解DEFORM-3D软件的缺陷预测；
★ 了解利用DEFORM-3D软件预测塑性成形工艺中如何提高准确度。
【本章教学要点】
知识要点
能力要求
相关知识
塑性成形仿真的常见缺陷预测
了解塑性成形仿真的常见缺陷预测
塑性成形中的组织变化、失稳现象、起皱及破裂
金属的断裂准则及断裂仿真
了解常见的断裂准则及测定方法
断裂产生的基本理论
DEFORM-3D软件的缺陷预测
了解DEFORM-3D分析中的缺陷及预测
折叠、充不满、排气问题及断裂的表现形式
提高塑性成形数值仿真的精度
了解塑性成形仿真中的有限元基本特点，结合仿真工序，掌握影响仿真精度的基本因素
材料的准确描述，网格的划分，摩擦的取值
导入案例
金属成形缺陷的预测研究是预防缺陷、提高质量和控制成形的关键所在。
成形缺陷的发生直接影响生产和产品质量，能够预见这些缺陷的发生，具有重要意义。
扣钉分析和实验对比
塑性仿真缺陷预测
（1）成形过程的组织变化
塑性成形过程中材料组织性能的变化在金属塑性成形过程中，伴随着材料组织性能和微结构的变化，例如变形诱导织构和损伤的演化，热加工过程中的相变与再结晶等等。一方面，材料的组织性能对材料的成形性能有很大的影响，在分析时要加以考虑。
由织构引起的塑性各向异性目前通常是采用宏观的现象学模型，如Hill提出的两种各向异性屈服准则加以考虑。织构演化可以利用晶体塑性理论进行分析，但目前对于织构演化的预测主要还是定性的。
材料热加工中的相变与再结晶要与变形分析与热分析结合进行。具体材料在一定的温度和应力条件下相变转化规律和晶粒长大规律以及各相力学性能与温度的关系都要通过实验测定。在这种分析中，要考虑变形、传热和组织转变三者的相互影响。
2．成形过程的稳定性
一般说来，在弹塑性变形起始阶段，变形模式是唯一的，即解是唯一的，也是稳定的。随着变形的进行，载荷的增加，新的变形模式成为可能，解失去唯一性。
受压失稳一般表现为由压缩变形模式转变为弯曲变形模式，如压杆失稳，板料成形中的起皱。受拉失稳一般表现为由均匀变形模式转变为局部化的变形模式，最终变形集中于某一局部而发展成破裂，如圆棒或板料试件的拉伸断裂，板料成形中的破裂。
3起皱和折叠的预测
板材冲压成形过程十分复杂，成形中工件的起皱有一个产生和发展的过程。有的皱纹可以在加工中压平消失，回弹过程中也可能出现皱纹。另外，如果皱纹只发生在要切除的部分，则对零件没有影响。因此，对于板材成形过程的起皱分析通常是采用有限元模拟等数值方法来追踪起皱的整个发展过程。
破裂分析
(l）破裂的理论分析方法
①损伤理论
采用损伤力学方法，分析变形中空洞的萌生、长大和连接，最后导致宏观断裂的过程。这种研究应该与微观分析相结合。