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Deform

        DEFORM是一套基于有限元分析方法的专业工艺仿真系统,用于分析金属成形及其相关的各种成形工艺和热处理工艺。二十多年来的工业实践证明了基于有限元法的DEFORM有着卓越的准确性和稳定性,模拟引擎在大流动、行程载荷和产品缺陷预测等方面同实际生产相符,保持着令人叹为观止的精度,被国际成形模拟领域公认为处于同类型模拟软件的领先地位。


       DEFORM-3D是在一个集成环境内综合建模、成形、热传导和成形设备特性进行模拟仿真分析。适用于热、冷、温成形,提供极有价值的工艺分析数据。如:材料流动、模具填充、锻造负荷、模具应力、晶粒流动、金属微结构和缺陷产生发展情况等。


       DEFORM 不同于一般的有限元程序,是专为金属成形而设计、为工艺设计师量身定做的软件。DEFORM可以用于模拟零件制造的全过程,从成形、热处理到机加工。DEFORM主旨在于帮助设计人员在制造周期的早期能够检查、了解和修正潜在的问题或缺陷。DEFORM具有非常友好的图形用户界面,可帮助用户方便地进行数据准备和成形分析。这样,工程师们便可把精力主要集中在工艺分析上,而不是去学习烦琐的计算机软件系统。
 

        DEFORM通过在计算机上模拟整个加工过程,帮助工程师和设计人员:

        1、设计工具和产品工艺流程,减少昂贵的现场试验成本。

        2、提高模具设计效率,降低生产和材料成本。

        3、缩短新产品的研究开发周期。

        4、分析现有工艺方法存在的问题,辅助找出原因和解决方法


        产品特色

        1、友好的图形界面 

        DEFORM专为金属成形而设计,具有windows风格的图形界面, 可方便快捷地按顺序进行前处理及其多步成形分析操作设置,分析过程流程化,简单易学。另外,DEFORM针对典型的成形工艺提供了模型建立模板,采用向导式操作步骤,引导技术人员完成工艺过程分析。

        2、高度模块化、集成化的有限元模拟系统

        DEFORM是一个高度模块化、集成化的有限元模拟系统,它主要包括前处理器、求解器、后处理器三大模块。前处理器完成模具和坯料的几何信息、材料信息、成形条件的输入,并建立边界条件。求解器是一个集弹性、弹塑性、刚(粘)塑性、热传导于一体的有限元求解器。后处理器是将模拟结果可视化,支持OpenGL 图形模式,并输出用户所需的结果数据。DEFORM允许用户对其数据库进行操作,对系统设置进行修改,并且支持自定义材料模型等。

        3、有限元网格自动生成器以及网格重划分自动触发系统

        DEFORM强大的求解器支持有限元网格重划分,能够分析金属成形过程中多个材料特性不同的关联对象在耦合作用下的大变形和热特性,由此能够保证金属成形过程中的模拟精度,使得分析模型、模拟环境与实际生产环境高度一致。DEFORM采用独特的密度控制网格划分方法,方便地得到合理的网格分布。计算过程中,在任何有必要的时候能够自行触发高级自动网格重划生成器,生成细化、优化的网格模型。

        4、集成金属合金材料

        DEFORM自带材料模型包含有弹性、弹塑性、刚塑性、热弹塑性、热刚粘塑性、粉末材料、刚性材料及自定义材料等类型,并提供了丰富的开方式材料数据库,包括美国、日本、德国的各种钢、铝合金、钛合金、高温合金等250种材料的相关数据。用户也可根据自己的需要定制材料库。

        5、集成多种成形设备模型

        DEFORM集成多种实际生产中常用的设备模型,包括液压机、锻锤、机械压力机、螺旋压力机等。可以分析采用不同设备的成形工艺,满足用户各种成形条件下模拟的需要。

        6、用户自定义子程序

        DEFORM提供了求解器和后处理程序的用户子程序开发。用户自定义子函数允许用户定义自己的材料模型、压力模型、破裂准则和其他函数,支持高级算法的开发,极大扩展了软件的可用性。后处理程序的用户子程序开发允许用户定制所关心的计算结果信息,丰富了后处理显示功能。

        7、辅助成形工具

        DEFORM针对复杂零件锻造过程,提供了预成形设计模块Preform,该模块可根据最终锻件的形状反算锻件的预成形形状,为复杂锻件的模具设计提供了指导。针对热处理工艺界面热传导参数的确定,提供了反向热处理分析模块(Inverse Heat),帮助用户根据试验结果确定界面热传导参数。


        实用价值

        1、完善的IGES、STL、IDEAS、PATRAN、NASTRAN等CAD和CAE接口,方便用户导入模型。

        2、提供多达250种材料数据的材料库,几乎包含了所有常用材料的弹性变形数据、塑性变形数据、热能数据、热交换数据、晶体长大数据、材料硬化数据和破坏数据,方便用户计算过程中使用。

        3、系统中集成了在任何必要时能够自行触发自动网格重划生成器,生成优化的网格模型。在精度要求较高的区域,可以划分较细密的网格,从而降低题目的规模,并显著提高计算效率。

         4、提供三种迭代计算方法:Newton-Raphson、Direct和Explicit,用户可根据不同工况、不同材料性能选择不同计算方法。

        5、多种控制选项和用户子程序使得用户在定义和分析问题时有很大的灵活性。

        6、并行求解显著提高求解速度。

        7、获得金属成形过程中的速度场、应力应变、温度场、流线等结果,以分析型材成形中充填不满、折叠、开裂等缺陷。

        8、设计工具和产品工艺流程,减少昂贵的现场试验成本。

        9、提高工模具设计效率,降低生产和材料成本。

        10、为用户优化模具结构及工艺参数。

        11、缩短新产品的研发周期。


        功能特色

        DEFORM用来分析变形、传热、热处理、相变和扩散以及晶粒组织变化等。以上的各种现象之间都是相互耦合的,拥有相应模块以后,这些耦合效应将包括:由于塑性功、界面摩擦功引起的升温、加热软化、相变控制温度、相变内能、相变塑性、相变应变、应力对相变的影响、应变及温度对晶粒尺寸的影响以及碳含量对各种材料性能产生的影响等。


        成形分析

        1、冷、温、热锻的成形和热-力耦合分析。

        2、丰富的材料数据库,包括各种钢、铝合金、钛合金和高温合金。

        3、用户自定义材料数据库允许用户自行输入材料数据库中没有的材料。

        4、提供材料流动、模具充填、成形载荷、模具应力、纤维流向、缺陷形成和韧性破裂等信息。

        5、刚性、弹性和热粘塑性材料模型,特别适用于大变形成形分析。

        6、弹塑性材料模型适用于分析残余应力和回弹问题。

        7、多孔材料模型适用于分析粉末冶金成形。

        8、完整的成形设备模型可以分析液压成形、锤上成形、螺旋压力成形和机械压力成形。

        9、用户自定义子函数允许用户定义自己的材料模型、压力模型、破裂准则和其他函数。流线和质点跟踪可以分析材料内部的流动信息及各种场量分布。

        10、温度、应变、应力、损伤及其他场变量等值线的绘制使后处理信息更加丰富。

        11、自动接触条件及完美的网格再划分使得在成形过程中即便形成了缺陷,模拟也可以进行到底。

        12、多变形体模型允许分析多个成形工件或耦合分析模具应力。

        13、磨损分析模型用于评估成形过程中模具磨损情况。

        14、预成形设计模块为复杂锻件的多步模具设计提供指导。

        15、基于损伤因子的裂纹萌生及扩展模型可以分析剪切、冲裁和机加工过程。

        16、模具应力分析功能用于分析组合模具及多衬套挤压模具在成形过程中的变形和损伤。

        17、完善的热边界条件可以分析热成形中材料与环境间的热交换。

        18、恒定热流及热源功能用来分析保温模具加热部件的分布位置和焊接的温度场。

        型材挤压分析

        1、高级ALE(Arbitrary Lagrangian Eulerian)及S-S(Steady-state)稳态算法适合复杂非对称截面型材挤压成形过程。

        2、增量算法可模拟挤压过程材料分流及在焊合过程。

        3、增量算法可实现型材挤压成形的裂纹、扭拧、波浪及弯曲等缺陷。

        4、优秀的单元重划及节点粘接接触能力可模拟焊合过程中焊接面的形成。

        5、ALE稳态算法可在很少的时间步内收敛,快速获得流速、温度等场变量。

        6、增量算法与稳态算法相结合可高效模拟从棒料挤压-分流-焊合-挤出稳定端面的整个过程。

        7、分析挤压过程中再结晶现象及微观组织结构的变化

        热处理

        1、模拟的热处理工艺类型:正火、退火、淬火、回火、时效处理、渗碳、蠕变、高温处理、相变、金属晶粒重构、硬化和时效沉积等。

        2、精确预测硬度、金相组织体积比值(如马氏体、残余奥氏体含量百分比等)、热处理工艺引起的挠曲和扭转变形、残余应力、碳势和含碳量等热处理工艺评价参数,得到热处理变形和碳含量分布。

        3、专门的材料模型用于蠕变、相变、硬度和扩散。

        4、可以输入淬火数据来预测最终产品的硬度分布。

        5、可以分析各种材料金相,每种金相都有自己的弹性、塑性、热和硬度属性。 阀门热处理

        6、混合材料的特性取决于热处理模拟中每一步的各种金属相的百分比。

        7、反向热处理辅助确定工件和热处理介质之间的界面换热系数。

        热微观组织分析

        1、模拟微观组织在金属成形过程、热处理过程及加热、冷却过程中的演变。

        2、模拟晶粒生长,分析整个过程的晶粒尺寸变化。

        3、计算成形及热处理过程中的回复再结晶现象,包括动态再结晶、中间动态再结晶及静态再结晶。

        4、通过微观演变预测总体性能,避免缺陷。

        5、具有多种组织计算模型,包含典型的JAMK方程。

        6、用户可二次开发自己的晶粒演变模型用于微观组织计算。

        7、具有元胞自动机法、蒙特卡洛法及相区法计算方法,可现实微观组织相图、晶粒尺寸、晶界及晶向,实现微观组织演变的可视化观测。

        8、可通过显式算法计算金属断裂过程的微观孔洞的形成及组织裂纹。

        切削过程分析

        1、模拟车、铣、刨及钻孔等机械加工过程。

        2、模拟切削过程工件温度、变形及切屑产生。

        3、预测切削刀具的受力、温度变化。

        4、评估刀具的磨损情况。

        5、模拟切削过程中工件发生的热处理相变。

        6、可以分析各种材料金相,每种金相都有自己的弹性、塑性、热和硬度属性。

        7、混合材料的特性取决于热处理模拟中每一步的各种金属相的百分比

        综合模拟方案

        针对金属成形行业提供全方位的综合模拟方案,从金属的开坯、轧制到成形、热处理、组装、机加工及微观组织计算,全面解决行业关注问题。