LS-dyna在金属深拉延过程中的模拟应用

1.  读入输入文件 “deep.inp”

输入文件 deep.inp为模拟深拉延过程建立了有限元模型.  模型由板料 (金属薄板)组成，通过刚性冲头的运动将板料压入模具，板料变形为所期望的形状. 当板料被冲头压下进入模具的时候 压边圈限制了板料起皱的大小. 使用壳单元定义所有组件.  对板料，在厚度方向使用5个积分点.  使用四分之一对称.  在读入 deep.inp文件后，定义显式材料特性，载荷条件，接触条件并求解.

Utility Menu > File > Read input from …> deep.inp  > OK  

2.  定义板料的材料模式 (MAT 1)

Preprocessor:  Material Props > Define MAT Model … > Add …> Plasticity > Bilinear Kinematic > OK

按下图所示输入板料的非线性材料特性 (MAT 1) :  

然后拾取 OK

3.  定义其它材料模式

冲头 (MAT 2), 压边圈 (MAT3), 模具 (MAT4).  将以上三种材料都指定为刚性材料，但给定不同的约束条件.

Preprocessor:  Material Props > Define MAT Model … > Add …> Other > Rigid > OK

对刚性冲头，压边圈和模具输入相同的质量，弹性模量和泊松比.  注意：约束是不同的.

冲头  (MAT 2)

压边圈  (MAT 3)

模具  (MAT 4)

4. 通过定义两个矢量 VTIME 和 VLOAD来定义冲头的速度.  首先定义矢量 VTIME 以指定冲头速度对应的时刻.

Utility Menu > Parameters > Array Parameters > Define/Edit …  > Add …  

VTIME  的维数为 11x1x1  > OK

选择矢量 VTIME  并拾取 “Edit …” 填入下图所示的时间值:

使用下箭头输入这 11个值，然后选择:  File > Apply/Quit

同样,定义对应于冲头速度的矢量 VLOAD  :  

完成后关闭窗口 ...

5.  创建用于指定某种载荷的 PART

6.  给刚性冲头(PART 2)施加速度载荷

Solution:  Loading Options > Specify Loads

7.  通过定义两个矢量FTIME  和 FLOAD来指定压边力.

8.  将力载荷 (RBFZ) 指定给刚性压边圈 (PART 3)

Solution:  Loading Options > Specify Loads

9.  在板料 (PART 1)和冲头 (PART 2)之间定义面－面接触.  指定静摩擦系数为0.1 ，粘性阻尼系数为 10.

10.  同样在板料 (PART 1)和压边圈 (PART 3)，板料和模具 (PART 4)之间定义面－面接触.  使用与前面的摩擦定义中相同的系数.

11.  对刚性模具，为了使用壳的中面作为接触面，指定多面壳厚度选项.   在此选择中仍使用板料的真实厚度.

12.  进入求解器并指定壳的厚度改变选项.

13.  定义求解控制.

14. 选择 everything , 保存模型并求解the simulation.

15.  进入通用后处理器，检查结果文件中最后一步的最后变形形状.

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