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有限元分析_CAE應用解決方案專家
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Deform軟件

        DEFORM是一套基于有限元分析方法的專業工藝仿真系統,用于分析金屬成形及其相關的各種成形工藝和熱處理工藝。二十多年來的工業實踐證明了基于有限元法的DEFORM有著卓越的準確性和穩定性,模擬引擎在大流動、行程載荷和產品缺陷預測等方面同實際生產相符,保持著令人嘆為觀止的精度,被國際成形模擬領域公認為處于同類型模擬軟件的領先地位。


       DEFORM-3D是在一個集成環境內綜合建模、成形、熱傳導和成形設備特性進行模擬仿真分析。適用于熱、冷、溫成形,提供極有價值的工藝分析數據。如:材料流動、模具填充、鍛造負荷、模具應力、晶粒流動、金屬微結構和缺陷產生發展情況等。


       DEFORM 不同于一般的有限元程序,是專為金屬成形而設計、為工藝設計師量身定做的軟件。DEFORM可以用于模擬零件制造的全過程,從成形、熱處理到機加工。DEFORM主旨在于幫助設計人員在制造周期的早期能夠檢查、了解和修正潛在的問題或缺陷。DEFORM具有非常友好的圖形用戶界面,可幫助用戶方便地進行數據準備和成形分析。這樣,工程師們便可把精力主要集中在工藝分析上,而不是去學習煩瑣的計算機軟件系統。
 

        DEFORM通過在計算機上模擬整個加工過程,幫助工程師和設計人員:

        1、設計工具和產品工藝流程,減少昂貴的現場試驗成本。

        2、提高模具設計效率,降低生產和材料成本。

        3、縮短新產品的研究開發周期。

        4、分析現有工藝方法存在的問題,輔助找出原因和解決方法


        產品特色

        1、友好的圖形界面 

        DEFORM專為金屬成形而設計,具有windows風格的圖形界面, 可方便快捷地按順序進行前處理及其多步成形分析操作設置,分析過程流程化,簡單易學。另外,DEFORM針對典型的成形工藝提供了模型建立模板,采用向導式操作步驟,引導技術人員完成工藝過程分析。


多工序分析系統

        2、高度模塊化、集成化的有限元模擬系統

        DEFORM是一個高度模塊化、集成化的有限元模擬系統,它主要包括前處理器、求解器、后處理器三大模塊。前處理器完成模具和坯料的幾何信息、材料信息、成形條件的輸入,并建立邊界條件。求解器是一個集彈性、彈塑性、剛(粘)塑性、熱傳導于一體的有限元求解器。后處理器是將模擬結果可視化,支持OpenGL 圖形模式,并輸出用戶所需的結果數據。DEFORM允許用戶對其數據庫進行操作,對系統設置進行修改,并且支持自定義材料模型等。

        3、有限元網格自動生成器以及網格重劃分自動觸發系統

        DEFORM強大的求解器支持有限元網格重劃分,能夠分析金屬成形過程中多個材料特性不同的關聯對象在耦合作用下的大變形和熱特性,由此能夠保證金屬成形過程中的模擬精度,使得分析模型、模擬環境與實際生產環境高度一致。DEFORM采用獨特的密度控制網格劃分方法,方便地得到合理的網格分布。計算過程中,在任何有必要的時候能夠自行觸發高級自動網格重劃生成器,生成細化、優化的網格模型。

        4、集成金屬合金材料

        DEFORM自帶材料模型包含有彈性、彈塑性、剛塑性、熱彈塑性、熱剛粘塑性、粉末材料、剛性材料及自定義材料等類型,并提供了豐富的開方式材料數據庫,包括美國、日本、德國的各種鋼、鋁合金、鈦合金、高溫合金等250種材料的相關數據。用戶也可根據自己的需要定制材料庫。

        5、集成多種成形設備模型

        DEFORM集成多種實際生產中常用的設備模型,包括液壓機、鍛錘、機械壓力機、螺旋壓力機等。可以分析采用不同設備的成形工藝,滿足用戶各種成形條件下模擬的需要。

        6、用戶自定義子程序

        DEFORM提供了求解器和后處理程序的用戶子程序開發。用戶自定義子函數允許用戶定義自己的材料模型、壓力模型、破裂準則和其他函數,支持高級算法的開發,極大擴展了軟件的可用性。后處理程序的用戶子程序開發允許用戶定制所關心的計算結果信息,豐富了后處理顯示功能。

        7、輔助成形工具

        DEFORM針對復雜零件鍛造過程,提供了預成形設計模塊Preform,該模塊可根據最終鍛件的形狀反算鍛件的預成形形狀,為復雜鍛件的模具設計提供了指導。針對熱處理工藝界面熱傳導參數的確定,提供了反向熱處理分析模塊(Inverse Heat),幫助用戶根據試驗結果確定界面熱傳導參數。


填充

        實用價值

        1、完善的IGES、STL、IDEAS、PATRAN、NASTRAN等CAD和CAE接口,方便用戶導入模型。

        2、提供多達250種材料數據的材料庫,幾乎包含了所有常用材料的彈性變形數據、塑性變形數據、熱能數據、熱交換數據、晶體長大數據、材料硬化數據和破壞數據,方便用戶計算過程中使用。

        3、系統中集成了在任何必要時能夠自行觸發自動網格重劃生成器,生成優化的網格模型。在精度要求較高的區域,可以劃分較細密的網格,從而降低題目的規模,并顯著提高計算效率。

         4、提供三種迭代計算方法:Newton-Raphson、Direct和Explicit,用戶可根據不同工況、不同材料性能選擇不同計算方法。

        5、多種控制選項和用戶子程序使得用戶在定義和分析問題時有很大的靈活性。

        6、并行求解顯著提高求解速度。

        7、獲得金屬成形過程中的速度場、應力應變、溫度場、流線等結果,以分析型材成形中充填不滿、折疊、開裂等缺陷。

        8、設計工具和產品工藝流程,減少昂貴的現場試驗成本。

        9、提高工模具設計效率,降低生產和材料成本。

        10、為用戶優化模具結構及工藝參數。

        11、縮短新產品的研發周期。


        功能特色

        DEFORM用來分析變形、傳熱、熱處理、相變和擴散以及晶粒組織變化等。以上的各種現象之間都是相互耦合的,擁有相應模塊以后,這些耦合效應將包括:由于塑性功、界面摩擦功引起的升溫、加熱軟化、相變控制溫度、相變內能、相變塑性、相變應變、應力對相變的影響、應變及溫度對晶粒尺寸的影響以及碳含量對各種材料性能產生的影響等。


圖形界面

        成形分析

        1、冷、溫、熱鍛的成形和熱-力耦合分析。

        2、豐富的材料數據庫,包括各種鋼、鋁合金、鈦合金和高溫合金。

        3、用戶自定義材料數據庫允許用戶自行輸入材料數據庫中沒有的材料。

        4、提供材料流動、模具充填、成形載荷、模具應力、纖維流向、缺陷形成和韌性破裂等信息。

        5、剛性、彈性和熱粘塑性材料模型,特別適用于大變形成形分析。

        6、彈塑性材料模型適用于分析殘余應力和回彈問題。

        7、多孔材料模型適用于分析粉末冶金成形。

        8、完整的成形設備模型可以分析液壓成形、錘上成形、螺旋壓力成形和機械壓力成形。

        9、用戶自定義子函數允許用戶定義自己的材料模型、壓力模型、破裂準則和其他函數。流線和質點跟蹤可以分析材料內部的流動信息及各種場量分布。

        10、溫度、應變、應力、損傷及其他場變量等值線的繪制使后處理信息更加豐富。

        11、自動接觸條件及完美的網格再劃分使得在成形過程中即便形成了缺陷,模擬也可以進行到底。

        12、多變形體模型允許分析多個成形工件或耦合分析模具應力。


模具應力計算


        13、磨損分析模型用于評估成形過程中模具磨損情況。

        14、預成形設計模塊為復雜鍛件的多步模具設計提供指導。

        15、基于損傷因子的裂紋萌生及擴展模型可以分析剪切、沖裁和機加工過程。

        16、模具應力分析功能用于分析組合模具及多襯套擠壓模具在成形過程中的變形和損傷。

        17、完善的熱邊界條件可以分析熱成形中材料與環境間的熱交換。

        18、恒定熱流及熱源功能用來分析保溫模具加熱部件的分布位置和焊接的溫度場。

        型材擠壓分析

        1、高級ALE(Arbitrary Lagrangian Eulerian)及S-S(Steady-state)穩態算法適合復雜非對稱截面型材擠壓成形過程。

        2、增量算法可模擬擠壓過程材料分流及在焊合過程。

        3、增量算法可實現型材擠壓成形的裂紋、扭擰、波浪及彎曲等缺陷。

        4、優秀的單元重劃及節點粘接接觸能力可模擬焊合過程中焊接面的形成。

        5、ALE穩態算法可在很少的時間步內收斂,快速獲得流速、溫度等場變量。

        6、增量算法與穩態算法相結合可高效模擬從棒料擠壓-分流-焊合-擠出穩定端面的整個過程。

        7、分析擠壓過程中再結晶現象及微觀組織結構的變化


薄板沖壓成形分析

        熱處理

        1、模擬的熱處理工藝類型:正火、退火、淬火、回火、時效處理、滲碳、蠕變、高溫處理、相變、金屬晶粒重構、硬化和時效沉積等。

        2、精確預測硬度、金相組織體積比值(如馬氏體、殘余奧氏體含量百分比等)、熱處理工藝引起的撓曲和扭轉變形、殘余應力、碳勢和含碳量等熱處理工藝評價參數,得到熱處理變形和碳含量分布。

        3、專門的材料模型用于蠕變、相變、硬度和擴散。

        4、可以輸入淬火數據來預測最終產品的硬度分布。

        5、可以分析各種材料金相,每種金相都有自己的彈性、塑性、熱和硬度屬性。 閥門熱處理

        6、混合材料的特性取決于熱處理模擬中每一步的各種金屬相的百分比。

        7、反向熱處理輔助確定工件和熱處理介質之間的界面換熱系數。

        熱微觀組織分析

        1、模擬微觀組織在金屬成形過程、熱處理過程及加熱、冷卻過程中的演變。

        2、模擬晶粒生長,分析整個過程的晶粒尺寸變化。

        3、計算成形及熱處理過程中的回復再結晶現象,包括動態再結晶、中間動態再結晶及靜態再結晶。

        4、通過微觀演變預測總體性能,避免缺陷。

        5、具有多種組織計算模型,包含典型的JAMK方程。

        6、用戶可二次開發自己的晶粒演變模型用于微觀組織計算。

        7、具有元胞自動機法、蒙特卡洛法及相區法計算方法,可現實微觀組織相圖、晶粒尺寸、晶界及晶向,實現微觀組織變的可視化觀測

        8、可通過顯式算法計算金屬斷裂過程的微觀孔洞的形成及組織裂紋。


機閘模鍛成形

        切削過程分析

        1、模擬車、銑、刨及鉆孔等機械加工過程。

        2、模擬切削過程工件溫度、變形及切屑產生。

        3、預測切削刀具的受力、溫度變化。

        4、評估刀具的磨損情況。

        5、模擬切削過程中工件發生的熱處理相變。

        6、可以分析各種材料金相,每種金相都有自己的彈性、塑性、熱和硬度屬性。

        7、混合材料的特性取決于熱處理模擬中每一步的各種金屬相的百分比

        綜合模擬方案

        針對金屬成形行業提供全方位的綜合模擬方案,從金屬的開坯、軋制到成形、熱處理、組裝、機加工及微觀組織計算,全面解決行業關注問題。

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