deform-2d仿真切削
關注創建者：匿名 創建時間：2024-06-03
deform-2d仿真切削的視頻教程
基于SPH方法的直角切削過程-2D
本視頻錄制了直角切削過程的二維(2D)仿真模型。采用傳統的Lagrangian網格對刀具進行模擬，而采用SPH網格模擬工件材料的運動。由于SPH 方法的固有特性，無需設置工件材料的斷裂準則。相比于3D SPH 仿真方法，大大減少了仿真時間。 希望該視頻對于想采用SPH方法模擬切削過程的朋友能有所幫助和啟發。 教程中采用的前后處理軟件為LS-prepost, 求解器為LS-Dyna。
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deform-2d仿真切削的實例教程
1.幾何模型為2D平面，一個切削刀具，另一段為矩形的切削材料。
2. 在論文里檔dang了一部分參數，主要是JC和JC Damage
密度(t/mm3)
彈性模量E（MPa）
泊松比u
4.4e-9
193,800
0.34
初始屈服應力
A（MPa）
應變強化系數
B（MPa）
硬化指數
n
溫度軟化指數
m
應變率敏感系數
c
參考應變率epson_point
875
793
0.386
0.71
0.01
1
D1
D2
D3
D4
D5
-0.09
0.27
-0.48
0.014
3.87
材料曲線：（參考鋼的參考溫度Tf=300℃，融化溫度1700℃）
切削過程看作顯示動力學分析，整體分析時間t=0.03s，打開幾何非線性。在場輸出增加打開STATUS變量，后處理可以觀察到失效的全過程。在歷程輸出增加刀具的反作用力歷程輸出
切削刀看做剛體，接觸屬性看做簡單的摩擦0.15（經驗估計值）和硬接觸，1.首先設置全局的通用接觸，包括切削自身單元接觸，2. 設置面面接觸，刀具為主面，粉紅色切削材料為從面。邊界條件和速度載荷，1. 切削刀平移速度0.8m/s，2.
展開 利用仿真軟件DEFORM-3D對加工過程中的切削溫度進行模擬仿真，可以得出較為實用的理論基礎數據。通過對基礎數據的驗證，發現其可以指導現場的加工生產，提高加工過程中技術問題的處理效率，同時可以減少資源浪費，縮短加工周期，降低成本，對于工件的順利生產有積極的促進作用。
下載地址：DEFORM3D_v10.2_MO3_lab
DEFORM 切削仿真模擬 ￥2.99
本次演示一個基于DEFORM的切削案例
在ANSYS Launcher界面中，選擇ANSYS Mechanical/LS-DYNA
1、菜單過濾
Main Menu→Preprocessor→LD-DYNA Explicit→OK
2、設置文件名及分析標題
Utility Menu→File→change Jobname→2D cutting→New log and error file ：YES→OK
Utility Menu→File→change Title→cutting analysis →OK
3、選擇單元類型
Main menu→preprocessor→Element Type→Add/Edit/Delete→Add→2D solid 162→OK→options→選擇const.stress ；Lagrangian→OK
4、定義材料模型
（1） 定義刀具材料模型
Main menu→preprocessor→Material Props→Material Models→rigid material→
輸入：DENS：5.2e3 ；EX：4.1e11 ；NUXY：0.3 ；選擇“Y and Zdisps” ；“All rotations”→OK
（2） 定義工件Johnson-cook材料模型
Main menu→preprocessor→Material Props→Material Models→Gruneisen→Johnson-cook→輸入：DENS：7.8e3 ；EX：2.06e11 ；NUXY：0.3
A：507；B：320；C：0.28；n；0.064；m=1.06
D1：0.15；D2：0.72；D3：1.66；D4：0.005；D5：--0.84
5、創建幾何模型
（1）創建工件模型
Main menu→preprocessor→Create→Areas→Rectangle
展開 在對稱件或者板材類 分析時，如果特征小細小就會有很多的網格，計算效率很慢，這時如果采用2D進行一個截面的分析，網格數目就會減少，分析效率大幅提升，Deform支持2D的回轉體結構和板材類截面的2D分析，下面就設置的過程和注意事項詳細的說明一下：
1：2D曲線的處理方法及注意事項
2D分析比較繁瑣的就是分析所需截面的曲線的處理，說實話現在都是3D模型了，而Deform目前不支持直接將3D的截面提取出來，所以沒法子，只能一條條的手動做好了，保存成DXF或者IGES；這個過程沒有取巧的地方，
注意：最好在一個草圖內完成，還有坐標系下，也就是說所以的曲線都是在一個面上的，如果不是一個面就慘了；所有的IGES曲線保存到一個文件就可以了，Deform調入的時候允許手動的選取需要的曲線；
2：新建案例，調入曲線，進行設置
Deform2D的設置方式和3D的基本一致，這里不再一一的詳細說明，所有的流程和操作方式都是一樣的，只是一個是3D模型一個是2D的曲線；不過在調入曲面時需要注意以下事項：
A：曲線的選擇
調入曲線后，如果存在多條曲線，需要選擇當前工具所需要的線條，然后點KEEP，如果選錯了，就點Restore，重新選擇；
B：曲線的封閉性
曲線所代表的模具，最好是封閉的，而且一個模面最好是一條封閉曲線，但是有時候Deform2D導入曲線后，一個封閉曲線被打散了，這個時候就需要進行縫合；
在選擇了正確的線條后，全部選中，點Merge；（注意，端點需要重合的線，分離的不行）
C：曲線的作用方向：（這個非常重要，如果和workpiece接觸后不起作用，就是這個問題）
如下圖所示：曲線的陰影部分向內，如果向外了，曲線就不起作用了，如果陰影部分向外，則需要點Reverse GEO予以翻轉；
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1.幾何模型為2D平面，一個切削刀具，另一段為矩形的切削材料。
2. 在論文里檔dang了一部分參數，主要是JC和JC Damage
密度(t/mm3)
彈性模量E（MPa）
泊松比u
4.4e-9
193,800
0.34
初始屈服應力
1 序言
在國內外先進民航飛機的結構設計中，為滿足飛機長壽命、易維護、輕量化等需求，飛機零件結構向整體化、復雜化、薄壁化等方向發展，因此越來越多地采用整體結構設計，使用新型材料，提高飛機結構的強度。
隨著材料技術、鍛造技術、制造技術的不斷發展，使用超高強度合金鋼制造大型飛機起落架主承力結構件成為必然的選擇。300M材料具有良好的力學性能，因此廣泛應用于飛機關鍵零部件
本次演示一個基于DEFORM的切削案例
【功能描述】DEFORM-2015 標準版-2D/3D
主要用于分析各種復雜金屬成形過程中三維材料流動情況，對于典型成形過程，具有向導化的操作 界面，用戶能夠很輕松完成前處理設置。
包括鍛造、擠壓、拉拔、自由鍛、旋揉成形、軋制、粉末成形、燒結、沖壓、旋壓、焊接、噴丸 成形、電磁成形及沖裁等工藝。
專用材料數據庫
ü 包括彈性、剛（粘）塑性、彈塑性、熱剛（粘）塑性和粉末介質材料模型。 網格自動重分功能
在ANSYS Launcher界面中，選擇ANSYS Mechanical/LS-DYNA
1、菜單過濾
Main Menu→Preprocessor→LD-DYNA Explicit→OK
2、設置文件名及分析標題
Utility Menu→File→change Jobname→2D cutting→New log and error file ：YES→OK
Utility Menu→File
在對稱件或者板材類 分析時，如果特征小細小就會有很多的網格，計算效率很慢，這時如果采用2D進行一個截面的分析，網格數目就會減少，分析效率大幅提升，Deform支持2D的回轉體結構和板材類截面的2D分析，下面就設置的過程和注意事項詳細的說明一下：
1：2D曲線的處理方法及注意事項
2D分析比較繁瑣的就是分析所需截面的曲線的處理，說實話現在都是3D模型了，而Deform目前不支持直接將
最近幾天在做一個直板成圓的過程的模擬，開始用3D做，不過網格太多了，跑的都吐血了，所以就用了2D做，剛開始使用SimuFact做，但是發現2D的板材類的不支持，只支持軸對稱結構的，不過馬上V11版本就支持了；Deform2D需要手動處理曲線，搞的人都憔悴了。。
不過最后終于搞定了。。設置的過程跟3D是一樣的，里面有一些需要注意的地方，待會單獨開一個講座；
使用Deform 2D進行模擬，
如右下圖所示，此分析時2個材料同時擠壓模擬，在下壓到一定距離時，出現以下警告：
SORRY, NEGATIVE JACOBIAN DETECTED AT ELEMENT NO.
開打前處理發現，以下網格畸變：
像上圖這種問題，是沒有正確的Remesh導致的，需要在deform2d中單獨設置Remesh條件嗎，而不是等待軟件自動重劃分：
一般情況下，可以用下壓的距離或者步數進行控制
