3D手册2

1第一章BLOCK前处理本章纲要：1.BLOCK前处理1.1.创建新作业1.2.设定模拟控制参数1.3.输入对象数据1.4.视图操作1.5.选择点1.6.其他显示窗口图标钮1.7.保存作业1.8.退出DEFORMTM3D21.BLOCK前处理1.1.创建新问题对WindowsNT系统从开始菜单选择DEFORMTM3D，利用CreateaNewDirectory图标创建子目录BLOCK，更改子目录到BLOCK。DEFORMTM3DSYSTEM窗口如图1.1所示。图1.1-DEFORMTM3DSystem窗口在作业号ProblemID文本框内，更改ProblemID为BLOCK。点击前处理Pre-Processor钮进入前处理模块。前处理Pre-Processor界面由显示窗口，工具条窗口，控制窗口和信息窗口组成(图1.2)。3图1.2-DEFORMTM3D前处理Pre-Processor1.2.设定模拟控制参数点击CONTROL窗口中的SimulationControls钮显示SimulationControls窗口(图1.3)。SimulationTitle文本框中键入模拟作业名称BLOCK，设定单位制Units为English英制，选中Deformation为ON，其他选项为OFF，完成后点击OK钮。图1.3-SimulationControlswindow1.3.输入对象数据定义对象信息，点击CONTROL窗口内的Objects钮显示OBJECTS窗口（图1.4）。OBJECT窗口打开时会自动创建缺省名为Object#1的对象。更改对象#1的对象名ObjectName为BLOCK，然后点按ENTER键。更改对象类型ObjectType为塑性PLASTIC。定义对象几何特征请点击Geometry图标，对象几何数据有多种格式可供选择，如stereolithography(.STL)曲面数据格式，DEFORM专用数据格式（AMGGEO），IDEASuniversal(.UNV)或PATRANneutral(.PDA)的曲面定义格式，其带3D网格剖分数据格式等均可直接输入到DEFORM系统中。点击LoadIDEASfile图标，选择IDEAS文件过滤器，选择子目录DEFORM3D/LABS)下的BLOCK.UNV文件名后，点击FileSelection（图1.5）窗口中的Ok钮。4图1.4-Objectswindow此时程序会显示ConversionFactor窗口，接受缺省值1，点按Ok显示SURFACEINFORMATION窗口，说明有关的一些几何元素量，点击OK关闭信息窗口。点击GEOMETRY窗口内的OK钮，显示窗口将显示所建立的对象几何图（图1.6）。1.4.视图操作视图操作用来操作显示对象，能够对对象进行缩放，平移，旋转显示，下面介绍工具条图标功能。5图1.5-Fileselector窗口图1.6-Geometryof对象#1动态缩放DynamicZoom钮先选择DynamicZoom键，并移动鼠标至所选区城，单击并按住鼠标左键，上移将放大，下移将缩小，直到满意时放开鼠标键。加速方式：可按住SHIFT键后操作鼠标。ZoomWindow窗口放大该键用来缩放对象某一指定区域。单击ZoomWindow键，将鼠标移至到所选区域，移动鼠标至合适位置单击并按住鼠标左键，拖动鼠标创建一窗口(矩形区域)直至围住你想缩放的区域，完成这一过程后松开鼠标。6Pan左右上下平移对象单击Pan键并移至当前位置，可全视上下左右各个方向，单击并按住鼠标左键，拖动鼠标至一新位置，直至你想要的视区后释放鼠标。加速方式：可按住SHIFT键后操作鼠标。Rotationx，y，z轴旋转可分为，自由和固定X，Y，Z某一方向两种类型。自由旋转为任意的三轴旋转，而固定旋转为绕X，Y或Z轴旋转，固定轴旋转可用屏幕坐标系或对象坐标系。按下鼠标左键，屏幕上会出现一红圈，它代表一中心位于物体旋转中心的球体，当前的旋转模式左上角，移动鼠标并按住左键来旋转零件会出现一代表当前鼠标位置的绿线(即球域上的一段弧)，一旦到一满意位置即松开鼠标。将鼠标移回原始位置(即开始弧段)，对象也将复原。进行这一操作需要一些练习。当对象的单元数量很大时，旋转速度变得很慢，为提高速度，用户请留意代表旋转过程中对象的一立方块，一旦旋转完成，立方块将变回原始对象。加速方式：可按住SHIFT键后操作鼠标。坐标系统选择旋转支持屏幕坐标系统和对象坐标系统屏幕坐标系统X-向右，Y-向上，Z-向外.对象坐标系统，坐标架显示在数据显示框的右下角。图1.11ScreenCoordinates视图旋转和对象旋转视图旋转仅仅是改变观察对象的视角。如果要更改对象的物理位置必须使用Inter-Object菜单中的PositionObjects特征功能。常用坐标系视图XYView，ZXView，YZView三个平面视图钮，一个IsometricView等轴视图钮71.5.选择点点选PointSelection点击窗口内的点即可。按钮在表面节点上单击，节点会以绿色显示出并显示相应的坐标。测量尺Ruler用于测定对象上任意两节点间的距离，点击显示窗口内的Refresh钮清除标尺线。首先单击鼠标左键并在开始点位置按下，移动鼠标至结束点(第二点)后松开鼠标，则会出现标注三维距离的线段。检验用于检验对象表面节点号。1.6.其他显示窗口钮Refresh全屏幕重绘，快捷方式CTRL-R。Resize充满显示对象窗口。PrintPage打印页面Capture焦点屏幕窗口抓图，保存格式为PNG(PrintableNetworkGraphics)文件。显示网格图Mesh显示带网格渲染图ShadingwithMesh显示不带网格渲染图ShadingwithoutMesh1.7.保存作业一旦你输入物体数据完毕，应把数据存入文件，点击位于CONTROL窗口Keyword旁边的SaveKeywordFile图标，或者打开Control窗口内的File/Save菜单完成作业数据存储。1.8.退出DEFORMTM3D8如果想继续下面的作业，可以不退出DEFORMTM3D，否则可按照下面过程退出。点击CONTROL窗口底部的Exit钮，点击Yes钮退出前处理，点击SYSTEM窗口中的Exit钮退出DEFORMTM3D。9第二章BLOCK模具定位和前处理过程本章纲要：2.1引言2.2.打开一先前保存的问题2.3.输入模具2.4设置模具运动2.5设置材料性能2.6设置模拟控制参数2.7对象间界面定位2.7.1.移动置位2.7.2.抵触定位2.7.3.转动置位2.7.4.对象间关系2.8保存问题2.9退出DEFORMTM3D系统102.BLOCK模具定位和前处理过程2.1引言本章介绍建立模拟的基本操作，若完成Lab1后未退出该系统，请直接进入2，3部分。2.2打开先前保存的问题转向BLOCK目录，键入DEFORM3并点按ENTER回车键，显示出DEFORMTM3DSystem窗口，单击Pre-Processor按钮打开前处理窗口。当回答是否加载文件BLOCK.KEY时单击Yes钮。2.3输入模具单击Object钮打开对象Objects窗口，单击Objects窗口内的AddObjects图标，添加对象#2，按下选取对象表ObjectTable中的对象#2，注意选取的物体已被激活。可进行有关修改，改名ObjectName为TOPDIE，并按回车。确定模具的几何形状，单击Geometry图标。在这儿我们选择STL格式的文件，因而单击LoadSTLfile图标，输入文件TOP_DIE.STL，并单击窗口中的Ok按钮。程序会提示输入误差容限窗口，由于容限1E-5满足要求，因而直接按OK键即可。表面信息SurfaceInformation窗口会显示有关物体几何尺寸的一些信息，单击表面信息窗口中的OK按钮关闭对话框。在输入几何数据之前应加以检查，尤其是对象的取向必须正确设定。方向以物体表面外法向为准，单击位于显示Display窗口中左下角的Geometryutility窗口内的Surfacenormal钮来观察物体的外法线。本例几何体法线正确，单击Geometry窗口内的OK键。若不正确，可单击ReverseGeometry按钮进行修正。重复上述对象#2生成步骤创建对象#3。更改ObjectName为BOTTOMDIE，点按enter回车，输入文件BOT_DIE.STL。同样显示误差容限窗口，单击OK键，单击Geometry窗口中的OK按钮并返回Objects窗口。单击Objects窗口中的OK按钮返回前处理Pre-Processor窗口，三个对象会被显示在显示Display窗口中，如(图2.1)所示。图2.1Objectsinthe显示窗口112.4设置模具的运动本例中，上模TOPDIE将向下移至工件BLOCK上进行加工。单击Objects按钮，选择对象Object表中的TOPDIE并单击运动Movement按钮。该模将按一定速度移动，定义速度为1吋/秒（in/sec），方向为(0，0，-1)，单击MovementControl窗口中的OK键，然后单击Objects窗口中的OK键。2.5设置材料性能工件的材料类型定义成塑性，因而需输入流变应力数据。若材料类型为弹性，则包括塑性)性能数据也都要输入。另外，若模拟环境为非等温情况(温度是变化的)，则还需要材料热性能数据。模具则均设置为刚体，因而整个成形过程无变形情况发生。我们通常主要对工件变形的模拟有兴趣，因而需要工件的塑性性能。单击MaterialProperties按钮，打开MaterialProperties窗口，点击LoadFlowStressData按钮，选取材料AISI-1035-COLD，并单击材料数据库MaterialDatabase窗口中的OK键，最后单击MaterialProperties窗口中的OK按钮完成材料数据输入。2.6设置模拟控制参数在Control窗口中，点击SimulationControls钮，点击SimulationControls窗口中的StoppingStep按钮，则显示相应Stopping和StepControls窗口(图2.2)，其中包括模拟步数或停止模拟等需设置的所有参数。图2.2-StoppingandStepControls窗口该置开始模拟数StartingStepNumber(NSTART)为-1，负号表示它是重新划分网格的起始步，由前处理Pre-Processor读入。设置模拟步数NumberofSimulationSteps(NSTEP)为20。这意味着若模拟计算未被中止，整个过程将分20步完成。现在设定Step12IncrementtoSave(STPINC)为2，这表示每模拟2步，会将中间阶段结果写入数据库。设定PrimaryDie(PDIE(1))为2，PrimaryDie2是运动主模具。现在来确定每步加载步长，利用图像工具菜单条中的测量工具来测量单元尺寸，单击测量工具按钮，并单击两相邻节点(在显示Display窗口)，最短单元尺寸大约为0.5，对于简单模拟而言，我们可用该值的1/3，即设置SolutionControls为StepbyStroke，并设置DSMAX为0.15in/step。另外，点击AdvancedStepControls按钮，设置DTSUB=1，这可防止任意两步之间出现次步计算，同时也可加快模拟过程。完成后单击OK键。在StoppingandStepControls窗口单击OK键最后回到SimulationControls窗口。如何确定步长?模拟步长控制决定模拟的最大步长，可由时间或模具行程来定义。对于通常的变形问题，采用行程控制方式较好。对于几何形状简单，边角无流变或其它局部严重变形的问题，步长可选模型中较小单元边长的1/3为参考标准，对于复杂几何形状诸如有飞边或平面模外挤，步长则应选1/10，步长太大可能会引起网格的迅速蜕变，