分享 | 如何學(xué)好Deform仿真模擬軟件

2017-03-09 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

DEFORM金屬成形及熱處理仿真軟件是世界上最著名的工藝仿真軟件,功能最全面,從金屬凝固、下料剪切、塑性成形、拋丸、機(jī)加工、板料沖壓拉深、熱處理、微觀組織變化等所有過程都可以實(shí)現(xiàn),在全球以及國(guó)內(nèi)擁有最廣泛的用戶群體,其高效計(jì)算、高精度得到了廣泛認(rèn)可。本人有幸從事這個(gè)行業(yè),發(fā)現(xiàn)越來越多的工藝研發(fā)人員都想要掌握DEFORM軟件的使用方法,但相關(guān)的系統(tǒng)學(xué)習(xí)教材太少,網(wǎng)絡(luò)上也充斥著大量的過時(shí)資料或錯(cuò)誤信息,很多人的學(xué)習(xí)都陷入了誤區(qū),不但浪費(fèi)大量精力,而且模擬出不符合實(shí)際的計(jì)算結(jié)果,最后產(chǎn)生對(duì)軟件性能的錯(cuò)誤認(rèn)知而不得不放棄。通過多年的學(xué)習(xí)和培訓(xùn)經(jīng)驗(yàn),以DEFORM v11.1為例,我總結(jié)出了以下方法,希望大家共同探討進(jìn)步,掌握這種先進(jìn)的工藝設(shè)計(jì)輔助工具。

DEFORM使用人員大體可以分為兩類,第一類是從事典型工藝類型的技術(shù)人員,例如鍛造、軋制、拉拔、旋壓、熱處理、機(jī)加工、粉末壓制與燒結(jié)等等傳統(tǒng)加工工藝。對(duì)于這類使用者,大部分都具有實(shí)際設(shè)計(jì)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),學(xué)習(xí)過程比較簡(jiǎn)單,能夠快速掌握設(shè)置過程。DEFORM軟件對(duì)于典型工藝提供了向?qū)讲僮?純windows中英文界面,只需按照窗口提示,一步步輸入相應(yīng)工藝參數(shù)即可完成模擬的前處理設(shè)置。

向?qū)K選擇

DEFORM v11.1對(duì)所有的向?qū)侥K內(nèi)容做了全新改版,參數(shù)設(shè)置過程更加直觀合理,算法也更先進(jìn)和多元化。現(xiàn)有的向?qū)侥K包括傳熱、成形、多次鍛打、模具應(yīng)力分析、開坯、環(huán)軋、型軋、旋壓、擠壓、機(jī)加工、機(jī)加扭曲、熱處理、熱處理爐、熱傳遞系數(shù)反算、循環(huán)、報(bào)告生成等多個(gè)向?qū)侥K,在這些模塊中具體應(yīng)用時(shí)會(huì)有更詳細(xì)的選擇區(qū)分,例如機(jī)加工模擬,也可再次細(xì)分為車、銑、鏜、鉆等等,型軋類型也分為平板、帶材、棒材(線材)、型材、管材、Kocks減定徑機(jī)等,軟件根據(jù)前期不同的選擇,在隨后的界面中會(huì)自動(dòng)屏蔽一些參數(shù)設(shè)置窗口,減少設(shè)置干擾,并且向?qū)皆O(shè)置界面過程中能夠自動(dòng)生成一些高級(jí)的模擬設(shè)置,不但模擬精度更高,模擬計(jì)算時(shí)間也會(huì)縮短。另外隨著工藝不斷創(chuàng)新,新的加工方法層出不窮,DEFORM允許用戶自定義添加新工藝類型的向?qū)皆O(shè)置模塊。

型軋模塊詳細(xì)工藝類型的選擇

另外一類是復(fù)雜工藝的研究人員和DEFORM愛好者,這類人員主要集中在高校、研究所等研發(fā)機(jī)構(gòu),他們經(jīng)常創(chuàng)新出不同種類的工藝需要模擬仿真驗(yàn)證,加工方法是全新的,因此需要掌握更多的模擬設(shè)置方法,對(duì)軟件使用要求較高。對(duì)于這類學(xué)習(xí)人員,在學(xué)習(xí)DEFORM軟件之前,首先建議儲(chǔ)備一些專業(yè)理論知識(shí)或經(jīng)驗(yàn),材料科學(xué)基礎(chǔ)、材料力學(xué)是必須的,起碼明白像應(yīng)力、應(yīng)變、本構(gòu)方程等等這些基本概念是什么,再根據(jù)具體涉及到的領(lǐng)域,如金屬成形、機(jī)加工、熱處理、微觀組織等,學(xué)習(xí)基本理論知識(shí)和概念,另外最好從事過相關(guān)領(lǐng)域的生產(chǎn)設(shè)計(jì)。否則,確定模擬目的都不可能,模擬更無從下手,變得毫無頭緒。舉個(gè)簡(jiǎn)單例子,很多人做殘余應(yīng)力分析,用塑性模型去做,然后發(fā)現(xiàn)最終結(jié)果沒有應(yīng)力分布,這是典型的理論基礎(chǔ)不足。其次,學(xué)習(xí)簡(jiǎn)單的FEM有限元知識(shí),不需要掌握多么深入,基本概念理解就行,有助于模型簡(jiǎn)化、深入理解相關(guān)參數(shù)設(shè)置。推薦大家一本書,北京大學(xué)出版的《DEFORM-3D塑性成形CAE應(yīng)用教程》,前幾章是關(guān)于有限元和成形的基礎(chǔ)知識(shí)介紹,后面也有一些簡(jiǎn)單案例,非常適合初學(xué)者。

打好理論基礎(chǔ)以后,剩下任務(wù)的就是軟件操作的學(xué)習(xí)了,對(duì)于第二類使用人員,推薦是的學(xué)習(xí)通用前處理設(shè)置界面,通用前處理界面可以實(shí)現(xiàn)任何類型的工藝模擬,DEFORM軟件在11.1版本以后,對(duì)通用界面做了全新改版,同時(shí)保留了舊的通用前處理界面方便老用戶的學(xué)習(xí)和使用,我們推薦新用戶如果有機(jī)會(huì),直接從新界面開始學(xué)習(xí),新的前處理界面不但融入了更多的新功能,并且實(shí)現(xiàn)了向?qū)ЩO(shè)置,設(shè)置過程的思路更加清晰流暢,不容易遺漏設(shè)置參數(shù)。下圖是對(duì)新舊兩個(gè)界面的設(shè)置順序簡(jiǎn)單示意,這樣看起來是不是很簡(jiǎn)單?我們只需要按部就班,對(duì)每一步理解后設(shè)置相關(guān)參數(shù)即可,如果當(dāng)前這一步不需要,直接跳過,進(jìn)行下一步設(shè)置。

舊的通用前處理設(shè)置界面

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新一代通用前處理界面

每一步具體的參數(shù)設(shè)置含義是什么,如何設(shè)置?這個(gè)就需要我們花費(fèi)一些精力去學(xué)習(xí),因?yàn)槿绻皇钦諑讉€(gè)例子,從頭到尾操作一遍,這只是站在模擬的大門口往里看了看,門都沒有入,下次遇到實(shí)際問題還是不會(huì)設(shè)置,或者模擬計(jì)算結(jié)果是否和實(shí)際情況一致沒有把握。目前不管是網(wǎng)絡(luò)上的資料還是專業(yè)書籍,對(duì)具體設(shè)置過程沒有詳細(xì)解釋。作為工藝研發(fā)創(chuàng)新人員,大部分人員是沒有接觸過有限元仿真模擬的初學(xué)者,推薦最有效的方法是學(xué)習(xí)DEFORM自帶的幫助文檔,DEFORM自帶的幫助文檔是目前所有有限元軟件中,解釋最詳細(xì)的幫助文件,也是對(duì)DEFORM軟件最權(quán)威的講解,不但對(duì)涉及到的有限元理論、先進(jìn)成形理論、材料基礎(chǔ)知識(shí)、加工設(shè)備、加工方法有精辟介紹,而且對(duì)每一個(gè)功能如何使用、什么情況下使用都有詳細(xì)說明,并且自帶大量案例講解。DEFORM幫助文檔更像是材料加工領(lǐng)域的知識(shí)海洋,學(xué)習(xí)過程中對(duì)材料加工工藝的理解也會(huì)更上一層樓。幫助文檔的學(xué)習(xí)需要我們具備英語基礎(chǔ),很多人看到幫助文檔是英文時(shí),都會(huì)發(fā)愁,其實(shí)完全不用擔(dān)心,耐心學(xué)習(xí)一天,后面學(xué)習(xí)就會(huì)很順暢了,因?yàn)閷?shí)際上專業(yè)詞匯數(shù)量并不多,常用單詞的加起來就一百個(gè)左右,從事這個(gè)行業(yè)的技術(shù)研究人員大都本科以上學(xué)歷,英語四級(jí)的水平足夠了,建議使用軟件時(shí)最好采用英文界面,能夠更好的對(duì)應(yīng)到幫助文檔中學(xué)習(xí)軟件。DEFORM功能較多,學(xué)習(xí)DEFORM軟件基礎(chǔ)操作后,如果遇到具體項(xiàng)目急需解決,幫助文檔不用從頭到尾每頁(yè)都學(xué),內(nèi)容太多,使用它的搜索功能先學(xué)習(xí)查看自己需要的內(nèi)容,會(huì)事半功倍。

學(xué)習(xí)幫助文檔是比較耗時(shí)耗力的方法,如果說有簡(jiǎn)單快速的方法,還有一個(gè)辦法,就是國(guó)內(nèi)用戶購(gòu)買DEFORM正版軟件以后,參加安世亞太的DEFORM軟件培訓(xùn)課程,安世亞太是DEFORM軟件獨(dú)家代理商,是美國(guó)SFTC公司在中國(guó)大陸區(qū)域的良好合作伙伴,十幾年的DEFORM軟件培訓(xùn)及工藝研發(fā)模擬工作,已經(jīng)梳理出一套完整的初、中、高級(jí)培訓(xùn)課程,并自制了大量的專業(yè)中文培訓(xùn)教材,通過課程學(xué)習(xí)可使廣大用戶獲得軟件使用的無上心法并能夠獲得長(zhǎng)期技術(shù)支持,將DEFORM良好地用于實(shí)際生產(chǎn)項(xiàng)目的指導(dǎo)中。

想要掌握通過一個(gè)界面實(shí)現(xiàn)所有成形工藝模擬的設(shè)置方法,要求我們必須對(duì)每一個(gè)設(shè)置功能深入理解、靈活應(yīng)用,要有鉆研的精神。學(xué)習(xí)任何東西都是一樣,需要靜下心來,認(rèn)認(rèn)真真,一絲不茍的思考每一個(gè)細(xì)節(jié)設(shè)置,才有助于軟件使用的提高。

DEFORM軟件學(xué)習(xí)并不難,DEFORM做為一個(gè)成熟的CAE工具,只要用對(duì)方法,多思考、勤練習(xí),就能熟練應(yīng)用,讓軟件發(fā)揮巨大經(jīng)濟(jì)價(jià)值,同時(shí)提高工藝人員的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和水平。DEFORM軟件功能非常全面,無論哪一種工藝,只要是金屬成形領(lǐng)域的,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)仿真,而且可根據(jù)類型不同選用不同的先進(jìn)算法,結(jié)果的豐富性和精度都是行業(yè)內(nèi)最好的,我們只需要在軟件中輸入與實(shí)際相符的工藝參數(shù),就能高效、高精度的完成計(jì)算,這也是DEFORM用戶數(shù)量最多的主要原因。大家在軟件學(xué)習(xí)過程中,新界面新功能也帶給我們?cè)S多意外驚喜。相信不久的將來大家都會(huì)成為DEFORM軟件使用高手,為振興中國(guó)制造貢獻(xiàn)自己的一份力量。

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