连接杆件的cae分析--材料cae课程设计

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1、材料CAE课程设计材料CAE课程设计连接杆件的CAE分析学生姓名：学院：机械工程学院专业班级：材料成形及控制工程专业课程：材料CAE课程设计指导教师：22材料CAE课程设计连接杆件的CAE分析该实验模拟了工件的热锻成形，并用DEEFORM-3D软件对成形过程的温度和成形进行了耦合分析。DEEFORM-3D是一个基于工艺模拟系统的有限元系统，专门用于分析各种金属成形过程中的三维流动，提供极有价值的工艺分析数据及有关成形过程中的材料流动和温度流动。本次实习主要是为了研究不同的摩擦因数分别对工件成形过程的温度及应力的影响，具体过程分为六个部分。1.分析问题图

2、11所示为杆件截取1/2后的简化模型，图11所示为简化有限元模型（含模具）。图11图12此案例是一个热锻成形工艺。工艺参数：单位：公制（SI）坯料材料：DIN41Cr422材料CAE课程设计模具材料：AISI-H-13坯料温度：1300℃模具温度：80℃上模速度：150mm/s模具行程：50mm对于这个热成形工艺进行数值仿真，要分3个工序进行分析。（1）模拟5s内坯料从炉子到模具的热传递。这是从炉子里拿出来进行锻造之前，工件和空气之间进行的热交换。（2）对坯料停留于下模0.5s时间进行模拟，这个过程也是一个热传递的模拟。（3）进行热传递和锻造工

3、艺共同进行的耦合分析过程。1.热传导工序分析2.1创建一个新问题选择开始→程序→DEEFORM-3Dv6.1→DEEFORM-3D命令，进入DEEFORM-3D的主窗口。单击按钮新建问题，在弹出界面中直接单击按钮，在接下来的弹出界面中单击按钮，在下一个界面中输入问题名称201410617218limingkun如图21示，单击按钮，就进入前处理模块。22材料CAE课程设计图212.1设置模拟控制（1）在前处理控制窗口中单击按钮，在弹出的SimulationControls对话框中,把模拟标题改为DEFORMSIMULATION，工序名称改为OPER

4、ATION1，Mode选项区域中取消选中Deformation复选框，选中HeatTransfer复选框，OperationNumber设为1，进行热传递的模拟，如图22所示。图22（2）单击按钮，设置如下参数：NumberofSimulationSteps为100，StepIncrementtoSave为10，分析用时间控制，Constant数值为0.05,如图23所所视。22材料CAE课程设计图232.1定义毛坯的温度及材料（1）此时默认选中物体Workpiece，单击按钮，物体类型采用默认的塑性体。（2）单击按钮，在弹出的对话框中输入13

5、00，如图24所示，单击按钮，关闭对话框。图24（3）单击按钮，选择材料库中的DIN41Cr4，如图25所示，单击按钮加载。图252.2几何体的导入（1）单击按钮，然后单击按钮，在弹出的读取文件对话框中找到22材料CAE课程设计ids_link_billet.stl并加载此文件。（1）在Objects窗口中单击按钮，在物体的列表中增加了一个名为TopDie的物体，并单击按钮，然后单击按钮，，在弹出的对话框中导入Ids_link_top.stl文件。（2）单击按钮，增加一个名为BottemDie的刚性物体，单击按钮导入ids_link_botto

6、m.stl文件。导入的几何体如图26所示。图262.1坯料网格划分选中物体Workpiece，单击按钮，使其处于单一物体模式，然后单击按钮进入网格划分窗口；选择DetailedSettings的General选项卡，将类型改为相对的（Relative），网格数为32000，尺寸比Size改为2，单元尺寸改为最小单元尺寸0.04，如图27所示。此时单击按钮生成表面网格，单击按钮生成实体网格，如图27所示。图27图2822材料CAE课程设计2.1定义热边界条件（1）在物体树中选中物体Workpiece，单击按钮，弹出对话框，在BCCType下选

7、择Thermal类中的HeatExchangewithEnvironment选项，如图229所示。再单击下面的按钮，在弹出的对话框中，设置环境温度为25℃,如图229图210所示。设置完成后单击按钮，关闭此对话框。图229图210（2）在屏幕的左下角出现的小窗口是为了选择边界面，在默认的情况，如图211所示单击热交换面包括毛坯所有的与空气接触的外表面（毛坯侧面和底面），如图211图212所示，单击按钮完成热边界条件的定义。图211图2122.2检查生成数据库文件在前处理控制窗口中单击按钮，在弹出的DatabaseGenerat

8、ion对话框中单击按钮检查，如图所示，出现提示。单击按钮，生成模拟所需的DB文件，然后单击按钮