漸進成形模擬仿真的案例
市面上首個專用于漸進成形過程刀具路徑設計和模擬仿真的商用軟件包
C3P Software發布金屬漸進成形軟件包AI-Form ISF
市面上首個專用于漸進成形過程刀具路徑設計和模擬仿真的商用軟件包
【香港–2022年1月6日】– C3P Software, 業界首屈一指的CAX 和 PLM 解決方案的供應商，今天在此間正式發布AI-Form ISF -- 當今市面上首個用于漸進成形 (ISF) 刀具路徑設計和過程模擬的商業軟件包。
漸進成形是一種先進的復雜部件小批量制造的金屬成形工藝。與傳統的成形方法相比，漸進成形可以省去復雜的模具，這樣大大降低了制造成本和生產第一個成品零件的時間，在產品研發、原型機制造和小批量試制中有非常重大的意義。尤其在生產1 到 1,000 件之間的優勢更加明顯。
AI-FORM ISF包括兩個軟件模塊：刀具路徑設計AI-FORM ISF Toolpath和過程模擬AI-FORM ISF Simulation。 AI-FORM ISF Toolpath旨在創建、編輯和顯示 ISF刀具路徑。完全集成到AI-FORM用戶環境中，構建了從零件分析到特征評估，再到ISF刀具路徑設計、檢查和修改，最后到刀具路徑導出的完整解決方案。 AI-FORM ISF 軟件支持單點成形、雙點成形和雙面成形。刀具路徑設計方面軟件支持 Z-Level設計、連續螺旋線、多特征、多工序和多制程。
AI-FORM ISF Simulation 是路徑設計模塊的孿生姐妹。它基于AI-Form的FEM求解器，采用最新的CAE技術模擬ISF過程。 AI-Form ISF仿真包中包括多項突破性技術，從而大大降低了仿真計算時間和保證結果精度。例如，虛擬多工具技術可以將仿真時間加快10 倍以上而保持相同級別的精度。這樣，與傳統模擬方法相比，模擬時間從以天計算變成小時級別，從而真正走向工業應用。
展開 『分享』金屬板料分層漸進成形過程有限元模擬
金屬板料分層漸進成形過程有限元模擬
摘要：本文介紹了金屬板料分層漸進成形過程有限元模擬。在金屬板料漸進成形過程中，材料的彈塑性變形十分復雜，影響成形過程的因素很多，同時各個工藝參數對成形過程的影響又很難確定。為此根據金屬板料分層漸進成形為多工步成形的技術特點，建立一種有限元模擬方案，對板料漸進成形過程進行模擬分析。
金屬板料分層漸進成形過程有限元模擬.doc
展開 單點漸進成形（k文件） ￥100
[圖片]
基于Abaqus的vumat進行纖維增強復合材料漸進損傷與失效仿真
筆名：復材失效仿真
關鍵詞：纖維增強復合材料，航空航天，漸近損傷模型，有限元仿真，沖擊
復合材料結構漸進損傷研究
復合材料因其輕質高強廣泛應用于航空航天、交通運輸等領域。當復合材料具備復雜結構（如連接結構）或承受復雜工況（如沖擊載荷）時，層內損傷的模式包括多種損傷模式纖維/基體脫粘、基體開裂和纖維斷裂，從而引起復合材料結構漸進失效。為了模擬這些現象，漸進損傷模型（PDM）在過去二十年中常被使用并已被證明是一種有效的方法。PDM通過材料退化建模模擬損傷開始后的材料性能衰減，為預測復合材料的準脆性破壞過程提供了一個準確的框架。PDM軟化規律的形式由材料裂縫萌生和擴展背后的物理機制決定，并影響初始損傷后的結構承載能力。
連接結構是復合材料應用的薄弱環節，其失效涉及復雜損傷機制。對于復合材料螺栓連接結構，開發三維漸進損傷模型模擬多搭接結構的失效，預測的基體失效、分層擴展失效模式可以與實驗對應。對于復合材料膠接結構，基于損傷演化模型研究了單搭接螺栓復合材料過盈配合接頭的承載行為，數值模型很好地捕捉了復材膠接平面微觀形態中的纖維斷裂和基體裂紋，表明漸進損傷模型在應用中具有較好精確性。
復合材料在服役過程中有可能經受外物沖擊而產生可見或不可見損傷。利用漸進損傷模型對復合材料層合板的沖擊損傷傳播過程進行模擬，可以發現在整個加載過程中，不同損傷模式在層間的非均勻傳播特征。基于漸進損傷模型建立層合板的損傷確定、逐步演化和本構關系等損傷分析過程，能夠精準預測復合材料受單次或多次的沖擊行為。
建立漸進損傷本構模型
建立纖維增強復合材料三維有限元模型，采用實體單元和內聚力cohesive單元分布模擬復合材料層內和層間損傷。
展開 
江蘇科技大學《CS》：碳纖維復合材料鉆孔過程動態漸進破壞的跨尺度模擬
圖10 鉆孔碳纖維復合材料的跨尺度模型
小結
本研究探索了一種綜合跨尺度建模方法，利用TDR精確模擬碳纖維復合材料鉆孔的動態漸進破壞行為。基于ABAQUS/Explicit軟件建立了T700S-12 K/YP-H26碳纖維復合材料層合板鉆孔數值模擬方案，利用自定義材料子程序VUMAT分別預測了層內損傷演化和層間分層。通過一系列實驗，從打孔質量評價指標毛刺、分層因子等方面驗證了模型的尺寸跨度。主要結論如下:
（1）與實驗結果相比，所建立的跨尺度鉆孔有限元模型在預測推力和扭矩時精度較高，最大偏差分別僅為3.43%和7.69%。
（2）轉孔的不同類型的損害行為可以得到模擬,如撕裂損傷、毛刺、撕裂等。
（3）最大平均推力和扭矩、毛刺、分層損傷隨著進料速度增加突然增加,而隨著主軸轉速的增加而逐漸減小。
原始文獻：Liu Y, Li Q, Qi Z, Chen W. Scale-span modelling of dynamic progressive failure in drilling CFRPs using a tapered drill-reamer[J]. Composite Structures, 2021, 278:114710.
展開 基于ABAQUS輥壓成形仿真模擬 ￥1
輥壓成形分析：
（1）底座和輥輪為先設置為可變形體，后續將其約束為剛體
（2）量綱：t-mm
前處理：
1幾何模型的構建：ABAQUS建模-底座、輥輪和板料
2.材料參數定義：根據實際自行定義
（1）創建材料
（2）創建截面
（3）截面指派
3.網格系統的構建：
（1）裝配
（2）網格劃分
（3）單元類型選擇：C3D8R
求解：
1.求解器的設定
（1）求解器：質量縮放加快求解
（3）輸出設定保持默認
2.連接關系的構建
（1）接觸屬性：摩擦系數0.2
（2）接觸關系：輥輪和底座與板料接觸部位為主面，板料上下面為從面
（3）約束：底座及其參考點、輥輪及其參考點都設置為剛體約束
3.邊界條件的設定
（1）位移邊界條件：底座完全固定，板料約束X方向和Z方向的位移，加快求解；輥輪設置其轉動速度和Z方向的位移速度。
后處理：
圖1 Mises應力云圖
圖2 等效塑性應變云圖
仿真動畫
模型及其分析過程僅供參考，距實際工程應用仍存在不足。
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