大型薄壁網(wǎng)格筋殼片沖壓拉伸的有限元模擬四
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三、基于一步法沖壓拉伸模擬——FastForm/Fastamp
采用一步法為核心算法的沖壓模擬軟件最為代表性的是加拿大的FASTFORM Advanced，國(guó)內(nèi)華中科技大學(xué)模具技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的一步法模擬計(jì)算軟件FASTAMP應(yīng)用也比較成功。下文分別采用這兩種軟件包對(duì)網(wǎng)格筋殼片模擬進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹：
4.1基于FASTFORM成型模擬
FASTFORM是成形分析中的高端產(chǎn)品，是最具特色的成形分析軟件，是基于有限元技術(shù)的鈑金沖壓成形專業(yè)數(shù)值模擬軟件，工業(yè)界的多次實(shí)踐證明應(yīng)用FASTFORM進(jìn)行分析只需要幾分鐘。借助于多種后置處理和可視化選項(xiàng)，軟件提供了快速和精確的解算。FASTFORM是非常好用的鈑金沖壓件展開(kāi)與模擬分析軟件，用戶不需要了解有限元或具有鈑金成形經(jīng)驗(yàn)。對(duì)簡(jiǎn)單或復(fù)雜的沖壓零件計(jì)算展開(kāi)形狀，與其它通用的展開(kāi)軟件的區(qū)別表現(xiàn)在其可以對(duì)材料高度拉伸和變形以及直接折彎等進(jìn)行計(jì)算。展開(kāi)計(jì)算僅需幾分鐘，生成的結(jié)果可用于毛坯下料、模具設(shè)計(jì)、成本估算、快速報(bào)價(jià)以及零件排料等。
FASTFORM即使是對(duì)于材料拉延非常大的零件也能非常精確預(yù)測(cè)其下料的形狀。這個(gè)下料形狀可以用于早期成本分析、零件排料、以及優(yōu)化設(shè)計(jì)和減少模具試制等，下料形狀也可以按IGES或Nastran格式輸出以作為其它應(yīng)用。自動(dòng)網(wǎng)格圓滑縫接、輔助工藝補(bǔ)充面設(shè)計(jì)、壓料圈生成和分析、自動(dòng)成形條件(快速邊界)、模擬焊接板料、自動(dòng)計(jì)算出沖壓力、主應(yīng)變方位、高級(jí)回彈分析回彈幾何形狀可以用IGES/NASTRAN等格式輸出。
FASTFORM 能夠在短時(shí)間內(nèi)對(duì)沖壓件展開(kāi)形狀精確計(jì)算。簡(jiǎn)單加載所設(shè)計(jì)零件的幾何模型，對(duì)其進(jìn)行網(wǎng)格處理，設(shè)定所用材料并運(yùn)行求解器。系統(tǒng)廣泛地集成了試驗(yàn)數(shù)據(jù)并被證明十分精確。讀取IGES 幾何模型，幾秒內(nèi)自動(dòng)進(jìn)行網(wǎng)格劃分及修補(bǔ)。FASTFORM 包含一個(gè)內(nèi)置的，用戶可自定義的通用材料數(shù)據(jù)庫(kù)以便在計(jì)算中協(xié)助產(chǎn)生準(zhǔn)確的結(jié)果。FASTFORM 為任意鈑金零件進(jìn)行板料形狀展開(kāi)的精確計(jì)算，包括那些帶有較大材料拉伸的零件下料計(jì)算。這個(gè)板料形狀可以用于早期成本分析、材料利用率排樣優(yōu)化甚至模具設(shè)計(jì)等。顯示沖壓計(jì)算后之材料厚度變化分布圖。IGES 和 VDAF 曲面可以在數(shù)秒時(shí)間內(nèi)自動(dòng)網(wǎng)格劃分和修補(bǔ)。網(wǎng)格修補(bǔ)系統(tǒng)也可處理導(dǎo)入的網(wǎng)格 ( NASTRAN 格式) 以達(dá)到與CAD及其它CAE程序之間的柔性接口。如下圖6所示為在FastForm中模擬沖壓拉伸成型過(guò)程的厚度分布、平均應(yīng)變、成型區(qū)域分布與三維回彈分析模擬結(jié)果，其沖壓成型噸位為232.6噸。
圖6 基于Fastform的網(wǎng)格筋殼片成型模擬(1/4)
此主題相關(guān)圖片如下：
采用一步法為核心算法的沖壓模擬軟件最為代表性的是加拿大的FASTFORM Advanced，國(guó)內(nèi)華中科技大學(xué)模具技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的一步法模擬計(jì)算軟件FASTAMP應(yīng)用也比較成功。下文分別采用這兩種軟件包對(duì)網(wǎng)格筋殼片模擬進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹：
4.1基于FASTFORM成型模擬
FASTFORM是成形分析中的高端產(chǎn)品，是最具特色的成形分析軟件，是基于有限元技術(shù)的鈑金沖壓成形專業(yè)數(shù)值模擬軟件，工業(yè)界的多次實(shí)踐證明應(yīng)用FASTFORM進(jìn)行分析只需要幾分鐘。借助于多種后置處理和可視化選項(xiàng)，軟件提供了快速和精確的解算。FASTFORM是非常好用的鈑金沖壓件展開(kāi)與模擬分析軟件，用戶不需要了解有限元或具有鈑金成形經(jīng)驗(yàn)。對(duì)簡(jiǎn)單或復(fù)雜的沖壓零件計(jì)算展開(kāi)形狀，與其它通用的展開(kāi)軟件的區(qū)別表現(xiàn)在其可以對(duì)材料高度拉伸和變形以及直接折彎等進(jìn)行計(jì)算。展開(kāi)計(jì)算僅需幾分鐘，生成的結(jié)果可用于毛坯下料、模具設(shè)計(jì)、成本估算、快速報(bào)價(jià)以及零件排料等。
FASTFORM即使是對(duì)于材料拉延非常大的零件也能非常精確預(yù)測(cè)其下料的形狀。這個(gè)下料形狀可以用于早期成本分析、零件排料、以及優(yōu)化設(shè)計(jì)和減少模具試制等，下料形狀也可以按IGES或Nastran格式輸出以作為其它應(yīng)用。自動(dòng)網(wǎng)格圓滑縫接、輔助工藝補(bǔ)充面設(shè)計(jì)、壓料圈生成和分析、自動(dòng)成形條件(快速邊界)、模擬焊接板料、自動(dòng)計(jì)算出沖壓力、主應(yīng)變方位、高級(jí)回彈分析回彈幾何形狀可以用IGES/NASTRAN等格式輸出。
FASTFORM 能夠在短時(shí)間內(nèi)對(duì)沖壓件展開(kāi)形狀精確計(jì)算。簡(jiǎn)單加載所設(shè)計(jì)零件的幾何模型，對(duì)其進(jìn)行網(wǎng)格處理，設(shè)定所用材料并運(yùn)行求解器。系統(tǒng)廣泛地集成了試驗(yàn)數(shù)據(jù)并被證明十分精確。讀取IGES 幾何模型，幾秒內(nèi)自動(dòng)進(jìn)行網(wǎng)格劃分及修補(bǔ)。FASTFORM 包含一個(gè)內(nèi)置的，用戶可自定義的通用材料數(shù)據(jù)庫(kù)以便在計(jì)算中協(xié)助產(chǎn)生準(zhǔn)確的結(jié)果。FASTFORM 為任意鈑金零件進(jìn)行板料形狀展開(kāi)的精確計(jì)算，包括那些帶有較大材料拉伸的零件下料計(jì)算。這個(gè)板料形狀可以用于早期成本分析、材料利用率排樣優(yōu)化甚至模具設(shè)計(jì)等。顯示沖壓計(jì)算后之材料厚度變化分布圖。IGES 和 VDAF 曲面可以在數(shù)秒時(shí)間內(nèi)自動(dòng)網(wǎng)格劃分和修補(bǔ)。網(wǎng)格修補(bǔ)系統(tǒng)也可處理導(dǎo)入的網(wǎng)格 ( NASTRAN 格式) 以達(dá)到與CAD及其它CAE程序之間的柔性接口。如下圖6所示為在FastForm中模擬沖壓拉伸成型過(guò)程的厚度分布、平均應(yīng)變、成型區(qū)域分布與三維回彈分析模擬結(jié)果，其沖壓成型噸位為232.6噸。
圖6 基于Fastform的網(wǎng)格筋殼片成型模擬(1/4)
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