基于ABAQUS的数控弯管专用前处理模块开发

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1、第1卷第2期20lO年5月航空工程进展ADVANCES1NAER()NAUTICALSCIENCEANDENGINEERINGV01．1No．2May2010文章编号：1674—8190(2010)02—184—06基于ABAQUS的数控弯管专用前处理模块开发蒋华兵，詹梅，杨合(西北工业大学凝固技术国家重点实验室。西安710072)DevelopmentofPre-processModuleofNCTubeBendingBasedonABAQUSSoftwareUsingPythonJiangHuabing，ZhanMei，YangHe(StateKeyLabor

2、atoryofSolidificationProceSSing．NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi’an710072，China)摘要：为了提高数控弯管有限元建模的效率和尽可能避免建模错误，采用ABAQus提供的用户图形工具包和Python脚本接口，通过二次开发得到了数控弯管专用前处理模块。采用该模块，用户只需输入模型的建模参数、材料属性、模具运动幅值曲线、摩擦系数、分析步时长、文件保存名等信息，便可高效地建立管材数控弯曲及回弹分析的有限元仿真模型，提交后台运算后可以为后处理的快捷高效运行提供简洁而详实的数据源。通过将上述

3、研发的数控弯管前处理模块应用于钛合金管数控弯曲的建模分析，验证了其可靠性。采用此方法，可以实现通过有限元软件ABAQUS进行用户定制，降低ABAQUS的操作难度，同时，本文前处理二次开发思路同样适用于其它塑性成形过程。关键词：数控弯管；ABAQUS；Python；前处理；二次开发中图分类号：TG386文献标识码：AAbstract：BasedonABAQusGUIToolkitandPython，apre-processmoduleforNCtubebendinghasbeendevelopedtOimprovetheefficiencyandaccuracyof

4、buildingtheformingandspringbackmodelwithABAQUS．Withthismodule。usersonlyneedtOenterthemodelingparameters，materialproperties，moldmovementam—plitudecurve。thefrictioncoefficient，steptime，filesavenameandotherinformation，tubebendingandspring-backFEMmodelcanbeefficientlybuilt．Aftersubmitted，

5、conciseanddetaileddatasourceforpost．processingisprepared．Usingthemodule，theFEMmodelsforthebendingandspringbackanalysisoftitaniumandalumin—iumalloytubeareestablishedquickly．Comparisonbetweensimulationandexperimentalresultsshowsthatthepre-processmoduledevelopedinthispaperisreliable．Them

6、ethodusedfordevelopingthepre-processmoduleoftubebendingcanalsobeusedinotherplasticprocesses．Keywords：NCbending；ABAQUS；Python；pre-processmodule；second—develop0引言薄壁管数控弯曲精确成形是一个多模具约束和多因素耦合作用下的复杂非线性成形过程，由于其成形过程的力学特点，使得管件容易发生内侧失稳起皱、壁厚减薄甚至拉裂等多种缺陷。利用有限元模拟技术可以有效地对弯管成形机理及所产生的缺陷进行定量分析和可靠预测[1]。然

7、而，如何快速准确地建立数控弯管的有限元模型，是目前亟待收稿日期：2009—12—21；修回日期：2010-03-04基金项目：国家自然科学基金(50875216)通信作者：蒋华兵，jianghuabing_123@126．cOrn解决的关键问题。国际通用的大型非线性有限元软件ABAQUS在薄壁管数控弯曲领域得到了很好的应用[2≈]，然而基于ABAQUS通用前处理模块CAE建立数控弯管模型是一个费时费力的过程，对操作人员的熟练程度要求较高。数控弯管的有限元数值模拟研究常常需要建立大量不同参数(如管径、壁厚、弯曲半径、材料性能、模具参数、工艺参数等)的模型进行模拟计算

8、，因此建模