首页/文章/ 详情

[钣金]S梁冲压成形性能分析-Abaqus/Explicit显式求解和失效判断

1月前浏览7737

本文摘要(由AI生成):

本文主要介绍了针对NUMISHEET’96标准考题S梁单动冲压成形的分析方法。首先,由于Abaqus/Standard隐式求解效率低且不易收敛,因此采用Abaqus/Explicit动力显式进行准静态分析求解。接着,给出了结果判断方法,包括减薄率、FLD分布图和FLDCRT。最后,讨论了借助Abaqus/Explicit强大的非线性求解能力,采用准静态分析获取成形结果的方法,并可进一步作失效后的单元删除设置。

分析说明

针对图1所示的NUMISHEET’96标准考题S梁单动冲压成形,采用Abaqus/Standard隐式求解效率太低,且不容收敛,故而采用Abaqus/Explicit动力显式进行准静态分析求解,并给出结果判断方法,以及单元删除设置。

图1 模具情况

网格单元

网格如下图2,模具分别设置为离散刚体,材料为变形体壳单元,其厚度为1.0mm的DQSK优质冲压钢。

图2  网格单元

边界条件

边界条件的加载,如下图3,下模固定,应用**ooth幅值曲线于0.01s使得上模下移39.9mm,同时施加压边力200000N。

图3 边界条件

材料参数

DQSK的杨氏模量207000MPa,屈服强度154.3MPa,板料和模具的摩擦系数设置为0.125。另外,应用图4的成形极限曲线定义FLD材料失效模型,用于材料的失效判断和激活单元删除。

图4 FLC曲线

分析结果

经过约50min时间的4核求解,得到图5所示的厚度和动、内能曲线。˜一般,动能/内能<5%是可以接受的准静态分析。

图5 动/内能曲线

往往为加快求解,应用质量缩放,求解时间减少至18min,但其动能有所增大,但还是满足动能/内能<5%的要求,如图6。

图6 质量缩放模型的动/内能曲线

失效判断

常用的钣金成形性能的判断方法有减薄率、FLD分布图,以及FLDCRT。

  • 减薄率

由于Abaqus的结果场值中没有减薄率,需应用Tools-->Create Field Output对厚度场作再次运算,计算公式为:减薄率=(原始厚度-成形厚度)/原始厚度*100%,创建的减薄率云图如图7所示。

图7 减薄率分布图

  • FLD

在Abaqus的默认结果并没有FLD分布图,故需提取最大主应变、最小主应变(图8)至EXCEL,作出图9所示的FLD分布图。

图8 最大、最小主应变

图9 EXCEL制作的FLD和结果落点区域

  • FLDCRT

Abaqus自带的FLD失效模型,如图10公式,通过计算WFLD值是否大于1作出失效与否判断。FLDCRT的结果如图11所示,可直接通过云图数值加以判断,也更加方便作为优化设计目标。

图10 FLDCRT系数计算公式

图11 FLCRT分布云图

讨论

借助Abaqus/Explicit强大的非线性求解能力,采用准静态分析得以获取成形结果。并可进一步作失效后的单元删除设置,如图12。

图12 单元删除

Abaqus结构基础非线性汽车
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2019-03-23
最近编辑:1月前
江丙云
博士 | 仿真专家 C9博士,5本CAE专著
获赞 708粉丝 5072文章 237课程 17
点赞
收藏
未登录
2条评论
とのさま
终身学习
4年前
老师,图片裂了
回复
小姜
努力学习有限元仿真。
4年前
谢谢
回复

课程
培训
服务
行家

VIP会员 学习 福利任务 兑换礼品
下载APP
联系我们
帮助与反馈