Abaqus利用ALE方法進行擠壓成形仿真案例講解

Hello 大家好 今天呢 我們開始用講義器 用阿巴克斯中的任意網格做仿真的這麼一個案例 也就是AOE 就是任意的 哪個老日 OLA 網格自適應技術 進行一個 案例的講解 那一般要用到AOE呢 他其實呢 就是我們通常在實際 這個案例當中遇到的一些大變形問題 比如說我們的擠壓 或者是這種 這個鍛造成型 他牽扯到這個弓箭呢 要發生一個劇烈的變形呢 如果我們進行了網格的劃分呢 網格一定會產生一個大的變形 如果你不用AOE呢 基本上就會遇到這種報錯的問題 以前呢 我在分析的一些案例當中呢 也遇到這樣的問題 如果我不用AOE 我做一種大的擠壓變形 他就會報錯 就是你怎麼去調這個參數呢 就是很難去解決這個網格擠變的問題 所以說我們就利用AVX提供的AOE技術呢 去做一個案例的講解 那我們同樣的也是講這個大約兩個案例 如果後續碰到合適的 我們可以中間再插着講一下 那我們首先呢 是創建一個模型 就是我們也是以擠壓 這個擠壓成型爲例 那我們在創建的過程呢 是創建的二維的 創建二維 然後這個地方呢 我們創建是周對稱 這樣呢 一是可以減少模型的體積 從而減少後邊的網格的劃分 以及這個積攢的時間 然後周對稱可變形和這個需要結構 我用的是毫米制 就是這個高度呢 是實寬度 長度是20 這個底下的導角呢 是站在這個具體的小細節呢 可以忽略掉 就建這麼一個 提前解答這個導角呢 我是用了個1 如果是我們考慮在擠壓過程中 可能出現的問題 就這個地方進行了一個導角 那這是 工件 那我們還創建了一個鋼體 對吧 我們就相當於在這個模具擠壓過程中 這個模具 模具呢 我們採用的這種縱旋鉢 它也比較好這個構建 我們看一下啊 它的一個 構造也比較簡單 我們可以看 看一下我們是採用 比如說你依靠這個界面所提供的這種網格呢 比如它的寬度和長度 高度和長度是5 那就是開始劃三角就可以了 這樣劃完三角呢 到這出去 最後呢 我們對每一個頂點 我們進行一個導角 就是R1.5 它會就出現這種形狀 這樣呢 就完成了對這個 在搭 也就是我們這個 壓住模具的那個建模 壓住模具的建模 我們這地方是用的是同樣用的是軸對稱 然後用的是這個解析鋼體 解析鋼體 創建完就可以了 創建完之後呢 我們就進入到property property模塊呢 非常簡單 就是因爲這個解析鋼體呢 你不需要賦予它的材料屬性 所以說我們這個地方就可以忽略掉 那直接創建我們workpiece工件這樣一個材料屬性 我們是隻賦予它的密度 彈性參數和碎影參數 然後再創建界面 界面裏邊的一定是我們創建的這個材料 材料模型 然後呢 再將我們的這個材料 界面屬性的賦予到我們這個模型當中來就可以了 這是材料屬性的一個賦予 賦予完之後呢 進行裝配 這個裝配呢 就是我們是從上往下進行一個擠壓的過程 所以說我們放大可以看一下呢 其實這個在一開始 模具和這個工件呢 是有一定的 一定點的距離 裝配完之後 這個地方基本上你完成這個平移就可以了 完成平移 這個具體的這個這個距離呢 大家可以把握越小呢 它這樣運行的時間呢 就會越短 對吧 然後到step step呢 我們用的是顯示動力學 用的是時長的是0.0035 然後打開了避險性幾何 其他的這些地方呢 都沒有變動 是默認的 我們繼續向下走 然後再到相互作用這一塊 相互作用這一塊呢 我們就首先要定義它們之間的一個接觸屬性 對吧 一般就是摩擦係數 我們這個地方只考慮啊 這個模具和這個工件之間一個摩擦 其他的是沒有變動 換點完之後 這個地方呢 我們一定是二維的嘛 就是這個啊 鋼體的下表面與這個工件 這個所謂的上表面和右側表面的進行一個接觸 那我們首先要定義一個表面積和 所以說我們在這個part裏面就可以看到一個surface 你可以看到這個 這個你選完之後呢 它就會有一個是黃色 有一個是這個紫色 它會讓你選擇哪一面 你定義這個面的積和呢 我們就選擇下面這個面 這是 這個表面積和 但我們再來看我們創建的workpiece當中 我們是創建的是上邊 然後這個倒角以及右側邊 這個面創建一個面積和 那我們再回到 再回到我們的相互作用 這個地方呢 我們就可以看到我們的主接觸面 我們用的是剛度高的這個鋼體 就是這個模具 那我們下面呢 這個second surface呢 就是用的是工件的 因爲他們又認爲它是一個可變形體嘛 所以說就是因爲它的表面是一個second surface 然後選擇我們用的是一個閥接觸 選擇我們創建的剛纔的接觸屬性就可以了 創建完之後 又到了載荷 載荷的加載也是一個比較簡單的地方 我們可以看一下就可以了 首先是對工件有一個約束 這個呢是對工件U2 那就是不讓它沿着Y方向有一個移動 對這個底面呢 底面是不能讓它動的 不能讓它沿着Y方向向下動的 只能向下移動 這個地方呢就不能再 相當於到了這個工作臺的檯面了 對吧 不能再動了 然後U1 這是左側對吧 我們創建的是什麼 U1呢 也就是不讓它沿着這條線的左側 就是沿着X方向有移動 然後這個呢 是讓鋼體 也就是我們創建的這個解析鋼體 既不能沿着X方向有移動 也不能讓它沿着Z軸有轉動 因爲我們最後呢 是隻讓它沿着Y方向有一個速度 是在這個 沿着Y方向有一個向下的 -2000毫米每秒的一個速度 也就是兩米每秒的一個速度 進行一個移動 那我們加載的區域呢 是這個Reference Point 也就是創建的這個參考節點 因爲我們對於這個解析鋼體呢 我們要加載它的一個約束呢 一定是加載它的一個參考點上的 所以說我們在一開始 比如說你創建了這個解析結合體 你就可以通過Reference Point 然後去在這邊或者是任何一個點上 去創建一個參考點 這樣呢是爲了方便 我們後續一個約束和載荷的一個施加 都施加到這個參考點上 這樣呢就到了Mesh Mesh模塊呢很簡單 大家自己根據尺寸呢 畫的可大一點 只需要能跑通就可以了 我們繼續看一下它的模型 選用的單元呢 是逐對稱硬粒 然後顯示Linear 然後最終的單元類型呢 是CAX42 對於這個鋼體 它的單元類型呢 就是你只有一種啊 就是Visa的鋼體單元選擇的類型呢 就是RAX2 最後都設置完成之後呢 我們又再回到Step 當然這個Step 你也可以在Step一開始的過程中 就進行一個設置 那這個地方有一個Other 其他也就是我們有一個ALE的設置 各種設置呢 就在這出現了 我們就通過ALE 最上面這一個 然後有一個Manager 這就是我設置好的 我創建一個Step1是吧 那我施加的對哪個區域進行一個ALE呢 我就是選擇的是這個工件 然後採用的是頻率 和這個Remeshing Sweep Per Increment 就是每個增量部之間 它要進行多少次的掃略劃分 對於這個區域呢 還有一個就是Adaptive Mesh Control 這一個地方有兩個設置 你可以這個地方 你先可以創建一個區域 對這個地方進行 我要將來的5個劃分 我要用什麼算法 這個地方呢 就是你不創建 也可以 不創建也可以 這個地方它是什麼意思 對於這個Frequency 就是頻率 就是在網上有一個 也是在B站的一個博主 他也講過就是講ALE呢 他可能結合他所查閱的一些資料吧 然後講得非常好 非常生動 他對這個地方就是 比如說 那個他叫 一個是造新房和搬傢俱 然後到了這個ALE 我們這個窗口呢 他叫多久造一次房子 然後多久啊 搬一次傢俱 說這個Frequency呢 就是說 我們每一個前面的step time 我們每一個 啊 這個不長啊 這個不長的時間內 我要進行啊 多少次的啊 網格劃分啊 多少次網格劃分 每一次網格劃分 我要進行掃掠多少次呢 就要下面的這個參數來控制 也就是說 我並不是說每掃掠一次 對吧 因爲前面我們已經選擇了他的算法了 並不是說我每掃掠一次 我只掃掠一次 我就可以獲得我想要的最優的網格 實際上是達不到目的的 所以說他就要進行多次的掃掠 然後呢 達到你一個所要求的這個 這個網格的這個要求啊 所以說就是一個啊 先是造新房 然後搬新家 然後這個Frequency呢 就是我多久造一次房子 然後造完房子之後呢 我多久搬一次傢俱 這個博主呢 講的很生動 這個看起來呢 也很簡單啊 明瞭 基本上就是這麼一個簡單的解釋 嗯 我是結合我的幾點經驗吧 在這個地方再跟大家分享一下 因爲本身這個模型呢 並不是困難 但實際上你要做出這種你想要的結果 比如說我們這只是一個示例啊 你做出來結果非常簡單 比如說我這個Frequency設置的是5 然後這個Remesh我設置了是3 那我們就可以獲得一個想要的結果 我們可以先看一下我們這個獲得的結果 就是這樣一個結果 你可以看到對於這種大變形區域 對吧 這個地球箱的材料呢 從原先的水平發生了很大的擠壓啊 這個地方的材料就塑形變形比較大 那這個地方的網格呢 它進行網格的自適應呢 也發生了比較大的一個變形 可以看到啊 上面的變形量小的地方 它的網格呢 就是 這個劃分的次數的會少 保持了相對原來的這個形狀 我們再開硬變 這些地方實際上硬變是最大的 實際上你看最大的硬變已經達到了50多的硬變 我們可以稍微 這個地方它的硬變 它的網格呢 都會發生這個自適應 也就稍略自適應的一個變化 那我們就結果呢 就看到這 這是硬力場 這是硬變場 包括我們的位移場都可以看得出來 硬力 硬變實際上因爲硬變達到很大 比如說我們設置一下它的一個上限 我們就可以看到其他的地方 硬變也是比較大的 比如說設置25 其他的硬變也會相對達到 首先呢 這兩個地方的硬變是最大的 再恢復到它的一個默認狀 那這是一個結果 那整個仿真的流程呢 就是這樣的 你按照這個流程去做呢 是肯定是沒有問題的 但是我在做這個AOE的過程中呢 就是有個人的經驗體會吧 首先是 也就是這個 參數的設置 比如說你用這個模型 用這樣的網格 你用5和3 可以實現你的這個大變形的目的 然後也不報錯 也不報錯 那是沒有任何問題的 而這個參數呢 也需要根據自己的模型去嘗試 去嘗試 並不是說我的參數一定是5 一定是3 或者是一定是10 一定是1 比如說有些默認可能是10 或者是1 或者是幾 你查查網上的AOE的資料不少 但是真正你能用到的 結合你的模型能成功的 還需要大家費一定的功夫 或者是這個模型的這個數據的嘗試呢 去得到一個理想的結果 所以說我在做另一個案例的過程中呢 我就發現 我再用這樣的網格 這樣的這個數值 就會報錯 還有一個 雖然是它是一個自適應性的網格劃分 也就是說 我這個網格的劃分 這樣我就會劃成一個比較標準的 正方形 那它在過程中呢 就可以實現我們的 仿真的目的 也沒有報錯 然後網格呢 也發生了一個自適應的變化 在我另一個案例當中 就是我的網格劃分的形狀 直接決定了我的仿真能不能否成功的 運行的下去 比如說我對我的網格 是進行了多次的調整 參數的調整 比如說它是由正方形變成 矩形 水平的矩形 或者是豎直的矩形 甚至是一個利用這個BIAS 就是上面的矩形要尺寸要大一些 下面的矩形的尺寸要小一些 甚至出現了這樣的 變化 你才能獲得你想要的一個結果 讓運行結果仿真運行下去 然後呢 不報錯 獲得最終計算結束 獲得你想要的一個結果 所以說這個結合我個人的一個經驗吧 就是網格的劃分 並不是說我劃分的非常的標準 是矩形是正方形 它就可以得到我想要的結果 不是這樣的 可能你想讓它完全壓到底 那可能它壓到一半三分之一 可能剛開始就報錯了 那如果你修改了一下網格 哎 你會發現它可能壓到中間又結束了 你再去一步步的優化你的網格 它可能就會完整的達到你想要的 結束的設置的這個 這個 這個這個time 整個的仿真的時間 同理呢 你還要去 啊 結合我們這個 這裏邊的這兩個參數 尤其是大變形的過程中 你可以讓它 劃分的 每 也就是每一個增量步當中 我要掃略 要進行劃分了 要進行劃分網格了 我這次網格我要掃略多少次 如果速度越快是吧 或者是它變形越大 你就讓它掃略的次數快一點 啊 就是我要在 哎 每一次網格劃分的過程呢 要要完成很快速的啊 網格的調整 這樣呢 就可以適應它一個變形的速率 那讓結果呢 讓仿真的過程呢 能運行下去 然後達到你想的結果啊 這是我個人在做這幾個仿真的案例當中呢 總結出來的這麼幾啊 兩點規律吧 希望對大家如果我爲什麼我應用了 我結合教程 我應用了ARE 但是呢 它就是報錯 希望給大家可以通過這兩個點 一個是這個參數的設置 一個是網格的劃分 這兩個方面呢 可以去着手調整一下你的這個模型 當然這是基於你其他設置啊 沒有錯誤的前提下 比如說你的單位屬性是啊 統一的啊 你的其他的這個這個參數設置沒有什麼問題 就說沒有偏離這個正常的啊 這個數值啊 就可以啊 所以說呢 我們再來看一下這個最終的結果 所以說呢 我們就可以獲得我們最終的一個想象結果 實際上對於這個模型 我曾經嘗試過 比如說我現在地方設置的不嘗試0.0035 我在 如果設置到0.004 我嘗試他就會報錯啊 對於這個模型 如果我就讓他運行到0035沒有問題 我就讓他要這樣的形狀 沒有問題 如果我想要的形狀 哎 壓的更深 對吧 速度讓他這個以在更長的時間裏 他自然而然壓下的這個距離越越大 就會發生報錯 只是對於這個模型 當然我們只是一個演示 到0.0035 他是完全的啊 運行成功了 如果我讓他要到0.004 甚至到0.005是不可能的 因爲中間某一步就會報錯了 再就是說 如果我想運行的時間更長 我就要對這個 甚至對網根 或者是我們的這個frequency 或者是sweep 這個兩個參數進行一個結合調整 好 關於這個ALE的 這個第一個防電案例呢 我就講到這兒 希望中間講的幾點呢 對大家在利用ALE這個技術 進行這個大變形的防電過程中呢 有所幫助