abaqus沖壓回彈仿真
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-02-27
abaqus沖壓回彈仿真的視頻教程
沖壓成型及回彈有限元仿真-abaqus
教程適合具有一定 abaqus 使用基礎(chǔ)的同學(xué)，如果沒(méi)有基礎(chǔ)也沒(méi)關(guān)系，視頻教程為 step by ste 的方式進(jìn)行。學(xué)習(xí)本教程你將會(huì)得到： 沖壓成型有限元仿真的模型建立及結(jié)果分析。 回彈分析有限元仿真的模型建立及結(jié)果分析，以及相關(guān)應(yīng)用介紹，例如切削殘余應(yīng)力的求解與此方法相同之處。
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基于abaqus的三維實(shí)體模型沖壓回彈仿真分析
1 講述了ABAQUS開展三維實(shí)體模型的沖壓仿真分析建模過(guò)程； 2 介紹了ABAQUS開展三維實(shí)體模型的有膜回彈仿真分析過(guò)程； 3 描述了沖壓仿真和回彈仿真結(jié)果后處理的方法； 4 配有源文件。
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abaqus沖壓回彈仿真的實(shí)例教程
ABAQUS有限元軟件的的功能
?線性靜力學(xué), 動(dòng)力學(xué), 和熱傳導(dǎo)
?例如 應(yīng)力, 振動(dòng), 聲場(chǎng), 地質(zhì)力學(xué), 壓電效應(yīng), 等
?汽車、飛機(jī)機(jī)身等的靜力和動(dòng)力學(xué)響應(yīng), 結(jié)構(gòu)剛度, 等
?非線性和瞬態(tài)分析
?接觸, 塑性失效, 斷裂和磨損, 復(fù)合材料, 超彈性 等
? 汽車碰撞, 電子器件跌落, 沖擊和損毀等
?多體動(dòng)力學(xué)分析
?同時(shí)結(jié)合剛體, 線性柔體, 和非線性柔體模擬各種連接件等
?應(yīng)用在：汽車運(yùn)動(dòng), 高速機(jī)械, 微機(jī)電系統(tǒng)MEMS,
航空航天機(jī)構(gòu), 醫(yī)療器械, 等................
基于ABAQUS的板材沖壓仿真及回彈分析.rar
展開 沖壓回彈分析會(huì)涉及顯式求解器到隱式求解器之間的結(jié)果傳遞設(shè)置，這樣能夠?qū)F(xiàn)實(shí)中的力學(xué)過(guò)程進(jìn)行拆解，利用適當(dāng)?shù)那蠼馄鞣治鲇?jì)算其對(duì)應(yīng)擅長(zhǎng)處理的的過(guò)程（動(dòng)態(tài)過(guò)程、穩(wěn)定過(guò)程），從而使整個(gè)分析效率極大地提高。
圖1 沖壓示意圖（1/4模型）
如圖1所示，毛坯（藍(lán)色）位于夾具（綠色）和模具（黃色）之間，沖頭（紅色）以一定的速度沖擊毛坯，毛坯在壓力和模具約束作用下發(fā)生一定的變形（沖壓過(guò)程）；隨后沖頭與夾具向上運(yùn)動(dòng)，卸載后的毛坯回彈并保留一定的永久變形（回彈過(guò)程），產(chǎn)品沖壓成型過(guò)程結(jié)束。
圖2 材料加、卸載的力學(xué)過(guò)程
材料加、卸載的過(guò)程中產(chǎn)生了彈性變形和塑性變形，分析時(shí)，通過(guò)Abaqus/Explicit分析其沖壓過(guò)程，再將分析結(jié)果作為初始狀態(tài)繼承給Abaqus/Standard進(jìn)行回彈分析。由于對(duì)稱性，使用一個(gè)1/4模型解決這個(gè)問(wèn)題，全部采用殼單元。
展開 Alg. ... 4.2600E+02 36.16 4.2506E+02 36.06
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T o t a l s 1.1780E+03 100.00 1.1787E+03 100.00
Problem time = 1.0000E-03
Problem cycle = 21
Total CPU time = 1178 seconds ( 0 hours 19 minutes 38 seconds)
CPU time per zone cycle = 1926347 nanoseconds
Clock time per zone cycle= 1927492 nanoseconds
Number of CPU's 1
NLQ used/max 96/ 96
Start time 09/25/2015 00:11:20
End time 09/25/2015 00:31:17
Elapsed time 1197 seconds( 0 hours 19 min. 57 sec.) for 21 cycles
E r r o r t e r m i n a t i o n
我用的模型是中文手冊(cè)上面的模型，根據(jù)上面介紹的回彈進(jìn)行的。
展開 3．1 彎曲圓角半徑
在其它條件不變的情況下，改變U型件的圓角半徑分別進(jìn)行沖壓cae仿真計(jì)算，圖4～6為不同的彎曲圓角半徑時(shí)的回彈仿真結(jié)果．從圖7可以看出，彎曲半徑越大，回彈量也越大這是因?yàn)樵趶澢且欢ǖ那闆r下，彎曲半徑越大，變形區(qū)長(zhǎng)度就越長(zhǎng)，因而回彈角也越大。
圖6 彎曲半徑R=8的回彈仿真結(jié)果
圖7 回彈角與彎曲半徑R的關(guān)系
3．2摩擦系數(shù)
沖壓過(guò)程中，模具與接觸的板料間有摩擦作用，摩擦力的大小除了與接觸力有關(guān)外，還與界面間的潤(rùn)滑狀態(tài)相關(guān)。圖8～10是在不同的摩擦狀態(tài)下回彈的cae仿真結(jié)果。材料彎曲變形過(guò)程中，內(nèi)、外表面分別產(chǎn)生壓應(yīng)力和拉應(yīng)力，由于摩擦力的作用可增大拉應(yīng)力變形區(qū)，使內(nèi)、外表面的應(yīng)力狀態(tài)趨向一致，因而摩擦力越大，回彈量減小，圖“曲線表明，這一變化關(guān)系。
3．3 拉延筋的作用
使用拉延筋后，對(duì)回彈的擬制作用非常明顯，如圖12～14所示。并且隨著拉延筋約束作用的增強(qiáng)，回彈量呈減少趨勢(shì)，圖15所示。這是因?yàn)槔咏钣行У刈璧K材料向凹模里流動(dòng)，增大了材料的拉伸效果，特別是在容易產(chǎn)生回彈的彎曲角部，使得角部?jī)?nèi)面壓應(yīng)力的作用區(qū)域向拉應(yīng)力區(qū)轉(zhuǎn)移，回彈顯著減少。
3．4 壓邊力
壓邊力是沖壓成型的一項(xiàng)重要的工藝措施，通過(guò)壓邊力的優(yōu)化，可以調(diào)整板料內(nèi)材料的流動(dòng)狀況，改善材料內(nèi)應(yīng)力的分布。壓邊力的作用與拉延筋相似，也對(duì)回彈有很好的擬制作用，從圖16～20可以看出，隨著壓邊力的增大回彈量顯著減少。
3．5 扳料厚度
如圖21～23為不同厚度板料回彈cae仿真結(jié)果，從圖24可以看出，板料厚度越大，回彈角越小。這是因?yàn)橄嗤膹澢菚r(shí)，厚度大的板料表面應(yīng)變和應(yīng)力值較大，發(fā)生塑性變形的材料較多，因而回彈量會(huì)減少。
展開 （注：這種算法只能用單核計(jì)算，如果要用多核，請(qǐng)使用general contact）
Standard回彈分析：
回彈分析需要用到之前分析步的結(jié)果（.abq，.stt，.pac，.prt，.odb，.res文件，Explicit默認(rèn)開啟重啟動(dòng)選項(xiàng)）
拷貝之前的模型重新命名，刪除裝配中的模具instances（回彈不需要用到），刪掉多余的接觸，多余的接觸屬性以及邊界條件。
新增一個(gè)角點(diǎn)的邊界條件，注意這個(gè)set一定要在之前的模型中創(chuàng)建，新增的set在abaqus中將不會(huì)識(shí)別。
新增預(yù)定義場(chǎng)的邊界條件，Job name為Explicit中計(jì)算的odb名稱。
提交計(jì)算即可。
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ABAQUS顯示動(dòng)力學(xué)-鉚釘沖壓過(guò)程-Lagrange and CEL
1. 建立幾何模型：
鉚釘、上下模、帶孔的零件。注意！其中采用CEL（Coupled Eulerain-Langrangain歐拉-朗格朗日耦合）的鉚釘模型是一個(gè)區(qū)域、釘沖壓變形前后網(wǎng)格存在的最大區(qū)域！
2.劃分網(wǎng)格、裝配
（略、默認(rèn)大家都會(huì)...）（模型可在末尾下載.inp）
3. 單元類型
關(guān)鍵詞：abaqus、顯示結(jié)果傳遞到隱式中，回彈
該模型由兩個(gè)模具以及一個(gè)金屬坯料組成。可以使用對(duì)稱模型模擬這一成型問(wèn)題。毛坯尺寸為75*15*1 mm，由63個(gè)S4R單元組成。它被模擬成一種等溫硬化的彈塑性材料。模具被建模為解析剛性表面。
Explicit成型分析
建模:
胚料:可變形拉伸殼，（0，-0.5）（75，-0.5）拉伸15mm
材料：E=2E5 ,=0.3
沖壓回彈分析會(huì)涉及顯式求解器到隱式求解器之間的結(jié)果傳遞設(shè)置，這樣能夠?qū)F(xiàn)實(shí)中的力學(xué)過(guò)程進(jìn)行拆解，利用適當(dāng)?shù)那蠼馄鞣治鲇?jì)算其對(duì)應(yīng)擅長(zhǎng)處理的的過(guò)程（動(dòng)態(tài)過(guò)程、穩(wěn)定過(guò)程），從而使整個(gè)分析效率極大地提高。
圖1 沖壓示意圖（1/4模型）
如圖1所示，毛坯（藍(lán)色）位于夾具（綠色）和模具（黃色）之間，沖頭（紅色）以一定的速度沖擊毛坯，毛坯在壓力和模具約束作用下發(fā)生一定的變形（沖壓過(guò)程）；隨后沖頭與夾具向上運(yùn)動(dòng)
回彈是彎曲卸載過(guò)程產(chǎn)生的反向彈性變形，是板料成型過(guò)程中存在的一種普遍現(xiàn)象，它直接影響到?jīng)_壓件的尺寸精度。在沖壓模具制造中，也是最為棘手的難題，因?yàn)閭鹘y(tǒng)依賴于經(jīng)驗(yàn)公式的方法無(wú)法準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)回彈，傳統(tǒng)中對(duì)于沖壓件的回彈，其能靠反復(fù)的修模、試模來(lái)進(jìn)行補(bǔ)償，需要耗費(fèi)大量的人力和物力，而且難以保證產(chǎn)品品質(zhì)因此，對(duì)影響回彈的因素進(jìn)行系統(tǒng)的研究，對(duì)提高沖壓件的產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率具有重大意義．從
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