abaqus金屬成形分析
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時間：2023-02-27
abaqus金屬成形分析的視頻教程
基于Abaqus的金屬成形模擬
本課程由赤子Sim和來自臺灣的Nina老師合作完成，課程主要內(nèi)容包括： 1.金屬塑性成形的基本概念及在Abaqus中的相關(guān)設(shè)定； 2.沖壓成形理論及示例（由Nina老師主講） 3.沖裁 4.彎管成形 5.彎板成形 6.基于熱——位移耦合的擠壓成形 7.軋制
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Abaqus金屬成型與回彈分析
金屬在成型過程中會產(chǎn)生較大變形，包括彈性變形與塑性變形。當成型完成，撤除模具等工具后，金屬的塑性變形不可恢復(fù)，但彈性變形會恢復(fù)。彈性變形恢復(fù)的過程即為回彈。對于成型與回彈，在Abaqus通常使用兩種不同的求解策略，成型過程使用Explicit模擬，回彈過程使用Standard模型。本課程講述，如何聯(lián)合Abaqus/Explicit和Standard來完成金屬的成型與回彈分析。
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ABAQUS穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)熱分析—金屬散熱管的溫度場研究
ABAQUS穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)熱分析—金屬管散熱的溫度場研究 此課程對金屬管散熱模擬的整個過程進行了講解，包括穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)設(shè)置及對比分析等，此案例屬于在熱傳導(dǎo)、散熱等方面的實用分析案例。
￥10 13分鐘 101播放
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abaqus金屬成形分析的實例教程
本書由淺入深的講DEFORM的各種操作，比如鍛造、橫軋、車削加工、模具應(yīng)力、鐓粗等轉(zhuǎn)給正在學(xué)習(xí)的人
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DEFORM5.03金屬成形有限元分析實例指導(dǎo)教程
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展開 旋壓模擬分析：
（1）旋輪和芯模設(shè)置為解析剛體，毛坯為可變形體
（2）芯模與坯料固定，旋輪做進給運動且繞坯料旋轉(zhuǎn)
（3）量綱的確定：kg-m
前處理：
1.幾何模型構(gòu)建：ABAQUS建模
2.材料參數(shù)的定義：
（1）創(chuàng)建材料：結(jié)構(gòu)鋼
質(zhì)量——>密度：7850
彈性本構(gòu)：楊氏模量：2.1e11；泊松比：0.3
塑性本構(gòu)：(來源文獻)
屈服應(yīng)力/Pa
1.68e8
2.72e8
3.37e8
3.83e8
4.18e8
4.48e8
塑性應(yīng)變
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
（2）創(chuàng)建截面：solid-steel（截面命名：截面類型-材料名稱）
（3）截面指派：將材料屬性賦予坯料
解析剛體無截面屬性，因此對于運動的物體采用在剛體參考點上定義質(zhì)量的方式為其賦予質(zhì)量從而確定轉(zhuǎn)動慣量。原則是剛體質(zhì)量和坯料質(zhì)量保持同一個量級。
展開 求解：
1.求解器設(shè)定
（1）求解器采用顯式動力算法：Dynamic,Explicit
多載荷步分析：
Step1：軋板的送料（0.001s）
Step2：軋板軋制成形（0.01s）其他保持默認
（2）設(shè)置場輸出和歷史輸出：
場輸出：step2的頻率調(diào)整為50（即一共輸出50幀），與隱式不同
歷史輸出：保持默認
2.連接關(guān)系設(shè)定
接觸設(shè)置為通用接觸即軟件自行判定，也可設(shè)置為面-面接觸
接觸屬性：切向摩擦系數(shù)為0.3，法向為硬接觸
約束：設(shè)置參考點并與軋輥設(shè)置為剛體約束
3.邊界條件設(shè)定
位移（約束）：step1釋放軋輥的轉(zhuǎn)動自由度，板料通過強制位移送入；step2中軋輥添加轉(zhuǎn)速，軋輥的位移釋放
載荷（載荷）：step2對板料施加壓力（壓下量太大，僅靠摩擦?xí)蚧瑢?dǎo)致無法繼續(xù)軋制）
至此，求解過程結(jié)束。
本次模擬僅供參考，具體問題需具體分析。
后處理：
應(yīng)力云圖
位移云圖
本次模擬并未進行摩擦生熱的熱力耦合，需要的小伙伴可參考上期制動盤熱力耦合分析帖子。
展開 
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abaqus金屬成形分析的最新內(nèi)容
1工程背景
金屬材料作為一種為常見的土木建筑使用材料，被廣泛的應(yīng)用于房屋水道搭建、工業(yè)生產(chǎn)車間懸梁原材料制備的過程中，因工程需要，金屬被制成懸臂梁、圓形管道、金屬殼等形狀。那么在這些零件的裝配及搬運過程中，經(jīng)常會發(fā)生相互碰撞而導(dǎo)致零件結(jié)構(gòu)發(fā)生變形甚至失效。因此本文以金屬圓管為對象，通過動力顯示求解高速碰撞過程中的應(yīng)力應(yīng)變來分析金屬圓管相互碰撞造成的后果，為碰撞或跌落仿真分析提供一定的參考。
旋壓模擬分析：
（1）旋輪和芯模設(shè)置為解析剛體，毛坯為可變形體
（2）芯模與坯料固定，旋輪做進給運動且繞坯料旋轉(zhuǎn)
（3）量綱的確定：kg-m
前處理：
1.幾何模型構(gòu)建：ABAQUS建模
2.材料參數(shù)的定義：
（1）創(chuàng)建材料：結(jié)構(gòu)鋼
質(zhì)量——>密度：7850
彈性本構(gòu)：楊氏模量：2.1e11；泊松比：
顯示動力學(xué)算法：中心差分法
顯式優(yōu)點：增量步小求解效率高（短時）；易模擬接觸和不連續(xù)情況的分析
下面以軋制成形的例子進行講解
前處理：
1.模型構(gòu)建：模型相對簡單，自行構(gòu)建
2.材料參數(shù)定義（實際材料參數(shù)根據(jù)實際檢測創(chuàng)建）：
密度：7.85e-9;
彈性本構(gòu)參數(shù)：楊氏模量：2.1e5MPa，泊松比：0.3
塑性本構(gòu)參數(shù)：
本案例（附件中inp文件）講述了在ABAQUS中模擬金屬板的熱沖壓成型分析。熱沖壓成型分析包含了溫度場和應(yīng)力場的相互作用，因而需要進行熱力耦合分析。此外，對于成型分析，為了準確的模擬結(jié)果，涉及到分析步參數(shù)的設(shè)置以及網(wǎng)格的劃分和參數(shù)設(shè)置。本案例是一個典型的多物理場分析。
本書由淺入深的講DEFORM的各種操作，比如鍛造、橫軋、車削加工、模具應(yīng)力、鐓粗等轉(zhuǎn)給正在學(xué)習(xí)的人
在常溫狀態(tài)下，大多數(shù)工程金屬具有較高的韌性，這種情況下，材料的失效分析通常會使用韌性損傷漸進失效模型。
如下圖所示，該模型完整的定義了材料的彈性階段、塑性階段、損傷起始與損傷演化。材料承載經(jīng)歷彈塑性階段后達到損傷起始點a，繼續(xù)承載，損傷后的材料剛度折減，出現(xiàn)軟化，直到損傷參數(shù)D=1時，材料剛度退化為0，單元刪除。
韌性材料損傷漸進失效模型
工程案例：
鋼制管狀結(jié)構(gòu)多工況沖擊損傷失效分析
利用Abaqus分析的金屬環(huán)形軋制，該demo模型、網(wǎng)格均簡單化，導(dǎo)向輥的控制由于直接采用位移控制所以并非很準確。該demo的主要目的是梳理一下金屬軋制過程有限元分析的要點和過程。
其中的一些點（例如質(zhì)量縮放因子、自適應(yīng)網(wǎng)格等方法或理論均可網(wǎng)上查閱以作更多的了解）
后續(xù)可能會抽時間利用vuamp子程序進行導(dǎo)向輥的準確控制，以得到更準確的金屬軋制模擬結(jié)果。
利用Abaqus做金屬環(huán)形軋制的有限元分析
本文主要介紹如何一步步用abaqus模擬金屬管成型過程，查看金屬管成型過程的應(yīng)力，等效應(yīng)變等。詳細步驟包括有定義彈塑性材料模型，建立網(wǎng)格模型，邊界條件設(shè)置，載荷，定義分析步。附件有模型文件，不清楚的地方可以問我或者直接查看模型文件。
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