Abaqus：旋壓成型仿真案例講解

今天我們講一個熱懸崖的案例 這個案例純屬接花線活 我也沒有親自動手去走這個流程 我就先把這個現有的案例給大家講一下 我就已經打開了 已經整個案例中的四個part 第一個是workpc 我們的工件 它要進行一個成型 然後21和22是兩個完全一樣的 這個我也不是太清楚 它的一個專業術語叫什麼 就跟一個懸崖的一個零件 然後這個就是一個HU門的模具 用來定型的 最後我們懸崖出來 就把我們剛纔的工件懸崖出 這樣的一個 類似一個火箭整流罩的這麼一個形狀 這個都比較簡單 我們來看一下它的屬性 對於這個整流罩式的 它就是離散的鋼體 然後這個兩個懸崖的一個這個零件呢 也是離散的鋼體 都是三維的離散鋼體 然後工件呢 這個工件是三維的一個可變形體 這個地方大家在建的過程中 就可以選擇3D 然後工件呢就deformable 選擇這個就可以了 然後呢其他的三個呢 就選擇離散鋼體 選擇這個旋轉 因爲我們一看都可以通過這個旋轉 生成還是個迴轉體就可以了 那麼就可以選擇shell 然後創建完成之後 創建完成之後 我們就到了property 因爲property呢因爲三個是離散鋼體 所以說我們不需要去定義材料屬性 然後我們只需要dework piece 對吧 然後我們創建的是一個這樣 密度彈性膜量 彈性膜量和這個彈性參數 和這個塑形參數 另一邊曲線 然後呢創建界面屬性 然後再將我們的界面屬性 賦予到我們這個工件上即可 這個都是非常簡單的 然後最基礎的步驟 然後再進行一個裝配 看一下這個裝配 然後全部顯示出 這樣 展示出來之後呢 你就可以看到是兩個懸崖的一個零件 然後一個是工件 然後呢是一個這個 必須成型的零件 那這個都比較簡單 首先你導進來之後呢 基本上它都處於一個水平的狀態 像這兩個進行一個同軸 同軸即可 然後在面面的一個接觸 那這個呢 我們也可以平移上來 平移上來之後呢 進行了其實就是一個傾斜 當然這個是需要根據大家 這個這個自己的課題 或者它實際的一個加工工藝 看看它有傾斜多少度 傾斜多少度 我們可以看到呢 它是創建了這兩個 這個這個懸崖的這個零件呢 完全是處於一個什麼對稱的狀態 這樣在 也就是在 無論在懸崖的過程中 它不會產生一個偏心震動 對吧 這麼一個工藝過程 這個地方呢 也就是你可以水平之後呢 你可以讓它沿着一個軸 進行一個旋轉 就可以了 我們這裏邊包括有 這裏邊的有同軸啊 這個旋轉呀 平行呀 這最基本的平移和旋轉 然後還有一邊的是同軸心 其他的一些操作 大家可以 基本上這幾個命令 就可以幫助你完成 它的一個裝配 裝配完之後呢 我們就到了 這個step模塊 然後我們創建的都是 現實動力學 然後每一步呢 是用5秒 只有最後一步是5.7秒 然後爲什麼我們要 創建這麼多分析步呢 這與後面 我們在這個 在覈施加的過程中啊 是一一對應 這個地方我們就不多說了 比如說我們以它爲例 來看一下時間是5秒 然後打開了非線性集合 然後進行了一個質量放大 因爲這三個模型呢 儘量的是讓它計算快一點 因爲這個地方呢 我們只是演示 所以說呢 在精度上就不要求那麼高了 同理就可以創建出 其他的 其他的這個 這個分析步來 創建分析步 我們就到了這個相互作用模塊 那我們首先創建了一個屬性 然後是一個是考慮摩擦的 比如這個 沒考慮摩擦的是 這個無摩擦 然後這個是考慮了摩擦係數 這個我們實際在調用的過程 大家可以編輯實際情況 我們在這個裏邊的應用呢 我都沒考慮這個 我都選的是no 沒有這個 沒有摩擦 在實際過程中 它可能有摩擦 大家可以定下一個摩擦係數 也可以 這就是創建的一個接觸 我們來看一下這個幾個接觸對吧 第一個是通用接觸 通用接觸 然後呢 選擇all with cell 然後選擇是沒有摩擦 同理第二個 我們創建的是什麼呢 創建的是其中的一個懸崖的零件 與這個零件的上面面進行一個接觸 當然是我們懸崖的這個壓頭呢 它是first surface 然後這個材料的上面是second surface 選擇是no 反正是發接觸 同理 你就可以創建了另一個 這個就一樣了 我們在創建之前呢 大家在創建之前呢 可以先 比如我們這個地方 可以看一下這個surface 我們是創建了幾個surface 我們首先創建了幾個面 這樣我們在創建接觸的過程中 可以直接選擇 我們創建的這個面的集合就可以了 不需要再去點選了 這樣會方便一些 然後創建完這個地方呢 這個地方我們需要注意一下 就是我們這兩個懸崖的壓頭 在後續運動的過程中 因爲它要做一個旋轉 旋轉的壓 並不是說它不動 一直壓 就跟這個 兩個人牽着手一直在轉圈 那種感覺 這樣之後呢 我們就這個地方呢 創建了一個connector 然後我們可以看到呢 我們這裏邊是有 看一下這個 是創建了 有兩個座標系的 對吧 上面是座標 下面是座標系1 上面是座標系2 然後呢 你在創建之後呢 我們並且我們也可以看到 對於我們創建的離散鋼體 我們這三個 一二三 都創建了參考節點 一二 以及這個 這個在上面 在頂面上 創建完這個參考節點呢 是因爲它們是離散鋼體 將來後面的運動約束呢 我們必須要 施加到這個參考節點上 所以說我們這是 我們必須要創建 一個reference point 然後呢 我們在這個地方就開始 首先我們要創建一個 wire feature 一個線的特徵 就這樣 你一點選 然後就可以 首先這個 我們創建了 在這個座標系2 在這個原點呢 創建了一個參考節點1 然後呢和這個 就形成了一個wire1 對吧 就是這個 然後連接了這兩個參考節點 然後它倆是 創建了一個connector 同理呢 我們又創建了什麼wire2 就是這個 同樣的是這個節點 和另一個全壓的壓頭 它倆之間的一個connector 並且呢 這兩個connector的同時 這兩個全壓的同時 連接到了參考節點1上 這樣我們在 因爲這個參考節點呢 都是一個剛性連接 所以說它們在旋轉的過程呢 是同步的 同步的 旋轉的腳速都是一樣的 然後我們創建完這兩個 wire1和wire2之後呢 我們就賦予這個 connector的截面屬性 這和我們創建 材料的截面屬性是一樣的 可以看一下 就是這樣 這裏邊是有一個 它的類型是translator 也就是平移 我們來看 比如說這個過程 重新創建一個 然後選擇assemble 對吧 然後裏邊有很多的類型 當然我們選擇translator 然後選擇continue 選擇continue 然後呢 你就再去translator 然後那個 可以添加一些其他的參數 這個地方呢 我們是沒有的 創建完就OK了 創建完這個translator之後 我們可以打開這個 我們都沒有再做 額外的一個設置 創建完之後 我們再要去賦予 這兩個connector 賦予到這兩個connector上 你想connector1 看一下 是這個 是右側的connector 然後它的是連接 這個region呢 也就是我們創建的wire1 然後我們看到orientations 它遵循的座標性呢 是上面這個座標性 也就是2號座標性 後面的是默認的 然後同理 是左邊的這個connector 然後呢選擇是wire2 然後這個也是 這個指定的座標性呢 是參考的是 上面這個座標性 也就是第2號座標性 這樣創建完成之後 這就創建完了兩個connector 然後其實呢 它倆通過一箇中間的參考鍵連接呢 形成一個剛性連接的 這個connector 創建完之後 我們就可以到load模塊 對吧 load模塊之後呢 我們是沒有力的 我們只需要看這個運動在何 這個也比較簡單 首先我們看一下這個 是怎麼創建的 首先是對什麼呢 這個reference point 叫RP 它是什麼 它是下面這個像子彈頭 整流罩似的 頂面上的reference point 也就是在這個整個的創建過程中 這個整流罩 它是不能動的 是全約束的 並不是說這個reference point 是這個工件上的 就是我們可以把它 刪一點 刪掉 可以看一下 對吧 我們這個是在這 也就是對這個整流罩 進行了一個全約束 剩下的呢 就是自然的繼承下去了 然後另一個 這個reference point 全部顯示出來 然後也可以看到 首先第一步 它是沒有這兩個懸崖 是沒有任何運動的 就是在initial 然後它是在第二步 我們可以看到 它的速度什麼什麼 都是被約束了 到了step1當中 出現了一個什麼速度呢 就是沿着一個 這個 這兩個的參考點 對吧 它是寫下一個什麼速度呢 一個是位移 我們來看一下 這個的位移是什麼 X方向 對吧 X方向 當然了 這個遵循的 我們看一下 遵循的座標是global 也就是下面這個座標系 那它的X軸是向下的 也就是我要這兩個工件 這兩個壓頭 要向下做一個 兩毫米每秒的一個運動 並且兩者之間 還有一個什麼 繞着X軸 下面這個座標系 不要弄錯了 然後做旋轉 對吧 我們可以看 剩下的它這個 也就是向下的運動 和旋轉的運動 是一直不變的 一直是不變的 我們看上面還有兩個 對吧 從step1當中開始的 第一個 就是我們創建了connector 創建了connector 此時 我們選擇的是connector 然後給予的速度類型 也是connect的velocity 對吧 是連接器的一個速度 它這個速度是什麼速度呢 爲什麼 是位移的速度 我們再看這個地方 它的參考系是什麼 是我們上面這個參考系 因爲當時我們在 創建connector過程中 就是和上面這個參考系 來建立的 然後呢 它是沿着一個connector 是向外 平移嘛 translator 這個translator 是1.3米 1.3毫米秒的速度 向外移動 然後這是第一步 然後第二步 然後是1.32米每秒 然後第三步 1.2米每秒 第四步 1.1米每秒 第五步移 然後這樣一次 有一個降低 那同理 它就是對稱的了 另一側也是一個connect velocity 這個地方我們就可以創建 裏邊有個connect velocity 同理呢 它的值就是向 相反方向去移動的 對吧 因爲它倆是對稱的 所以說如果上面這個是正值 那下面這個就是負值 所以說它們的值 都是一一對應的 到了這都是負的 對吧 負1.1到這個負0.9 負2 然後 負0.8 那這個 速度是怎麼來的 其實就是我要分多少步 然後呢 它是有一道曲線的 對吧 每一道曲線 每一段之間 我要讓它在這五秒時間內 移動 向外移動 多遠的距離 是吧 因爲才能沿着這個曲面向下走 否則的話 如果我不讓它向外移動 它一直向下 一直向上 就會撞到這個子彈頭 然後呢 大家可以分成幾段 是吧 計算一下 它的這個長度就可以了 那這是關於 邊界全帶約束 這就是我們爲什麼要在上面 創建分析步的過程 要創建15個分析步 因爲我們把這個 Connector向外移動 沿着這個曲面向外移動呢 分成了15段 是這樣來的 然後呢 我們就可以 到了網絡劃分了 也比較簡單 這個呢 就很簡單了 其實就是一個 三維的一個C3D82 這個是我們在這個 實際分析當中 最常用的一個單元 那這種鋼體單元呢 也很簡單了 對吧 因爲它三個都是E3鋼體 我們看一下它的單元類型 一般就是 只有一種 就是E3鋼體單元 二三第四 其他的 這幾個都是一樣的 這個 密度呢 不是密度 是這個尺寸呢 是需要大家自己去掌握 你可以劃的細一點 也可以劃的粗一點 只是 影響計算時間 所以不考慮 因爲完全鋼體嘛 所以說它 對結果呢 就沒什麼太大的影響了 你也不考慮這個壓頭 然後調整完之後 我們就可以到了Job 然後我們再看一下這個 結果吧 這是它的一個結果 向下壓的一個過程 壓到最後 對吧 像是一個小鼠的帽子 像一個小鼠的帽子 我們看一下 它是這樣懸壓的一個過程 對吧 我們可以稍微播放一下 你看 它們這兩個懸壓的 這個壓頭 既做旋轉 還做向下的運動 因爲要壓這個材料 這塊 這塊機材呢 要向下走 並且呢 它們還要沿着這個什麼呢 沿着子彈頭的這個 這個曲面 我們在工程製圖當中 就叫速線了 對吧 應該是速線 然後來 這個向外移動 還要向外移動 不跟這個 下面這個整流罩 和子彈頭髮生 撞擊干涉 最終就 懸壓成型了 當然我這個 模型當中 中間我們 它這個地方的變形 比較 劇烈 這個地方它的梯度比較大 我們就把網格劃分的 比較細一點 然後下面呢 還沒有那麼劇烈呢 我們就把網格劃分的粗一些 在這個 模型公司中呢 我是沒有用到AOE的 雖然它也是一個 比較大的變形 但是也沒有用到AOE 也沒有產生爆錯 那關於這個 懸壓 的這個案例呢 就講到這兒 這個 純屬一個 建花獻佛的一個案例 供這個 做相關研究的同學呢 一個參考 特別是初學的 實際上呢 並不是很難 這個案例 因爲大家可以看到 相關文獻呢 其實這種懸壓呢 主要用在航空航天上 包括這個 什麼 整流罩啊 一些航天 這個 它的一個 這個殼體 也就是說 圓柱形的殼體 就一般這個懸壓呀 或者是 東西成型出來的吧 好 那我們下個視頻再見