第7-8次上机练习指导

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1、第四周（7-8）次上机练习指导一、铝合金挤压成型过程分析。（掌握非线性材料大变形接触问题分析的基本过程和方法）【问题描述】：如图1所示为铝合金坯料和挤压模具结构示意图，铝合金的应力应变曲线如图2所示，坯料与模具之间的摩擦系数为0.1，求挤压过程中坯料内部的应力场变化。坯料材料参数：弹性模量：EX＝69GPa，泊松比：PRXY＝0.26。模具材料参数：弹性模量：EX＝360GPa，泊松比：PRXY＝0.3。【说明】：该问题属于状态非线性大变形接触问题，在分析过程中根据轴对称，选择挤压试样和模具纵截面的一半建立几何模型，选择接触单元CON

2、TA172和目标单元TARGE169，以及PLANE182结构单元进行分析求解。【操作步骤】：1．设置单元类型（前处理器）前处理器→单元类型→增加/编辑/删除，在弹出的面板中，点击增加，选择实体-182，应用；接触-169，应用；接触-172，确定。在单元类型面板中，选择PLANE182单元，点击设置，在K3后面选择Axisymmetric（轴对称选项），确定；选择CONTA172单元，点击设置，在K5后面选择间隙/穿过，确定，关闭单元类型面板。2．定义实常数（前处理器）前处理器→实常数→增加/编辑/删除。在弹出的面板中点击增加，选择

3、169单元，确定，在弹出面板中，实常数设置号码后面数值修改为2，确定，关闭面板。3．定义材料参数（前处理器）前处理器→材料属性→材料模型，在弹出的面板中，双击结构，再双击线性，再双击弹性的，再双击各向同性，在弹性模量EX后面输入6.9E10，泊松比PRXY后面输入0.26，确定；双击非线性，再双击无弹性的，再双击率非相关，再双击各向同性强化塑性，再双击协定塑性，最后双击Multilinear，在弹出面板中，点击增加点按钮，参考右图输入材料塑性参数：1（0.01,6.9E8）；2（1.01,8.6E8），确定。再双击摩擦系数，在MU后面

4、输入0.1，确定。材料→新的模型，确定，双击结构，再双击线性，再双击弹性的，再双击各向同性，在弹性模量EX后面输入3.6E11，泊松比PRXY后面输入0.3，确定；双击摩擦系数，在MU后面输入0.1，确定。关闭定义材料模型特性面板。4．建模（前处理器）（1）创建两个矩形。矩形1：X：0—0.01，Y：0—0.06；图3多线性各向同性硬化材料参数矩形2：X：0.008—0.03，Y：-0.02—-0.01。（2）创建两个关键点：9（0.01，0），10（0.03，0）。（3）关键点连线。9－8、10－9、7－10。（4）四条线围成面。命

5、令：AL，7，9，10，11，回车。或鼠标操作完成。显示线和面的编号，方便选择。（5）设置单元尺寸。前处理器→网格划分→尺寸控制→线→选取线，鼠标选取2、4号线，确定，在NDIV后面输入单元份数50，应用；鼠标选取1、3号线，确定，在NDIV后面输入单元份数4，应用；鼠标选取5、7、10号线，确定，在NDIV后面输入单元份数6，应用；鼠标选取6、8、9、11号线，确定，在NDIV后面输入单元份数10，确定。5（6）划分网格。前处理器→网格划分→网格→面→映射→3或4边，鼠标选取矩形1（铝合金坯料），确定，完成坯料面的网格划分。前处理器

6、→网格划分→网格属性→默认属性，在弹出面板中，将材料编号换成2，确定。前处理器→网格划分→网格→面→映射→3或4边，鼠标选取2、3号面，确定，完成模具面的网格划分。（7）选择实体，新建组件，在模具接触面上构造接触单元。①选择→实体，在弹出面板中，选择“线”、“在编号/选取”、“完全”，确定，鼠标选择8、9号线，确定。②选择→组件/部件→新建组件，在组件名称后面输入L1，下面框中选择“线”，确定。③选择→实体，在弹出面板中，选择“节点”、“附上的”（误译成“大使随员到”，不确切）、“线，全部”、“完全”，确定。前处理器→建模→新建→单元

7、→单元属性，在弹出面板中，单元类型编号选169，确定。④前处理器→建模→新建→单元→表面/接触→表面到表面，在弹出面板中直接点确定，再次弹出面板中，选择全部，完成模具接触表面单元的建立。【注意：在完成选择局部操作后，请点选择→所有】（8）选择实体，新建组件，在坯料接触面上构造接触单元。①选择→实体，在弹出面板中，选择“线”、“在编号/选取”、“完全”，确定，鼠标选择2号线，确定。②选择→组件/部件→新建组件，在组件名称后面输入L2，下面框中选择“线”，确定。③选择→实体，在弹出面板中，选择“节点”、“附上的”（误译成“大使随员到”，不

8、确切）、“线，全部”、“完全”，确定。前处理器→建模→新建→单元→单元属性，在弹出面板中，单元类型编号选172，材料编号选1，确定。④前处理器→建模→新建→单元→表面/接触→表面到表面，在弹出面板中直接点确定，再次弹出面