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Abaqus在材料成型中的應用

314 2015-08-20

1. 鋼材軋制過程的模擬

在軋制工字鋼、槽鋼等帶凸緣的異型斷面型鋼時,ABAQUS軟件進行有限元仿真分析,可以對孔型橫斷面上各處變形進行精確模擬,能夠有效解決軋輥、動力消耗大,產品尺寸精度、軋制效率等問題。

ABAQUS對L型鋼成型過程的仿真同樣也能夠取得較好的結果。軋制過程中,軋件在變形區(qū)內的軋制壓力分布是影響軋制力及軋輥各部位磨損程度的主要因素。ABAQUS顯示動力學有限元模擬的方法,對在不同變形參數(shù)條件下的軋制過程進行實時數(shù)值模擬,得出了軋件表面的軋制壓力分布規(guī)律,表面關鍵點的位移、應力、應變、溫度值,而且可以得到整個軋件的變形和溫度場等更全面的信息。

2. 鍛造過程模擬

ABAQUS提供了強大的處理非線性的功能??梢阅M鍛造成形過程中的局部大位移、大轉動,以及復雜的接觸算法(包括剛體-剛體,剛體-變形體,變形體-變形體,其中剛體表面還可以是解析剛體面),并可以實時計算相應的模具反力。

3. 彎管成型過程模擬

圖示結構為彎管成形制造工藝中各種裝備相互作用情況的示意圖。有限元分析主要針對在內壓作用下經過加熱的鋼管受力發(fā)生塑性變形的過程進行研究。

4. 鈑金成型過程模擬

ABAQUS擁有豐富的材料本構模型和單元類型,在處理高度非線性問題方面性能卓越,一直為廣大工業(yè)和研究客戶所信賴。圖示為某航空油箱成形過程中起皺現(xiàn)象的仿真模擬。

現(xiàn)代金屬成形工藝分析過程中,建立適當?shù)?ldquo;過程模擬”非常重要。掌握諸如摩擦條件、材料性能、工件幾何形狀、成形力等工藝參數(shù)對成形過程的影響,設計工程師可以正確地設計模具和選擇加工設備,并預測和防止缺陷的生成。

隨著模擬中的一些關鍵技術的進一步發(fā)展及計算機硬件水平的提高,數(shù)值模擬在加工成形中的應用越來越接近真實流程,模擬工作逐步從模擬簡單零件轉向模擬復雜零件,從模擬單工步成形轉向模擬多工步成形,從單純的金屬流動模擬轉向溫度場等多方面的復合模擬。ABAQUS的分析步正好體現(xiàn)了這樣的概念-模擬真實的世界。

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