A. deform能做成型極限分析么
DEFORM-3D基本操作入門
前言
有限元法是根據變分原理求和高陵解數學物理問題的一種數值計算方法。由於採用類型廣泛的邊界條件，對工件的幾何形狀幾乎沒有什麼限制和求解精度高而得到廣泛的應用。有限元法在40年代提出，通過不斷完善，從起源於結構理論、發展到連續體力學場問題，從靜力分析到動力問題、穩定問題和波動問題。隨著計算機技術的發展與應用，為解決工程技術問題，提供了極大的方便。
現有的計算方法（解析法、滑移線法、上限法、變形功法等）由於材料的本構關系，工具及工件的形狀和摩擦條件等復雜性，難以獲得精確的解析解。所以一般採用假設、簡化、近似、平面化等處理，結果與實際情況差距較大，因此應用不普及。
有限元數值模擬的目的與意義是為計算變形力、驗算工模具強度和制訂合理的工藝方案提供依據。 通過數值模擬可以獲得金屬變形的規律，速度場、應力和應變場的分布規律，以及載荷-行程曲線。通過對模擬結果的可視化分喚戚析，可以在現有的模具設計上預測金屬的流動規律，包括缺陷的產生（如角部充不滿、折疊、迴流和斷裂等）。利用得到的力邊界條件對模具進行結構分析，從而改進模具設計，提高模具設計的合理性和模具的使用壽命，減少模具重新試制的次數。通過模具虛擬設計，充分檢驗模具設計的合理性，減少新產品模具的開發研製時間，對用戶需求做出快速響應，提高市場競爭能力。
一、剛（粘）塑性有限元法基本原理
剛（粘）塑性有限元法忽略了金屬變形中的彈性效應，依據材料發生塑性變形時應滿足的塑性力學基本方程，以速度場為基本量，形成有限元列式。這種方法雖然無法考慮彈性變形問題和殘余應力問題，但可使計算程序大大簡化。在彈性變形較小甚至可以忽略時，採用這種方法可達到較高的計算效率。
剛塑性有限元法的理論基礎是Markov變分原理。根據對體積不變條件處理方法上的不同（如拉格朗日乘子法、罰函數法和體積可壓縮法），又可得出不同的有限元列式其中罰函數法應用比較廣泛。根據Markov變分原理，採用罰函數法處理，並用八節點六面體單元離散化，則在滿足邊界條件、協調方程和體積不變條件的許可速度場中對應於真實速度場的總泛函為：
∏≈∑π（m）＝∏（1，2，…，m）（1）
對上式中的泛函求變分，得：
∑＝0（2）
採用攝動法將式（2）進行線性化：
＝＋Δun（3）
將式（3）代入式（2），並考慮外力、摩擦力在局部坐標系中對總體剛度矩陣和載荷列陣，通過迭代的方法，可以求解變形材料的速度場。
二、Deform-3d基本模擬功能
切削machining（cutting）
成形forming
模具應力分析die stress analysis
滾軋shap and ring rolling
熱處理heat treatment
三、Deform-3d 基本結構與方法
包括前處理程序（Pre-processor）、模擬程序（simulator）和後處理程序（Post Processor）。首先要在CAD軟體（如Pro/E、UG等）中進行實體造型，建立模具和坯料的實體信息並將其轉換成相應的數據格式（STL）；然後在軟體中設定變形過程的相應環境信息，進行網格剖分；再在應用軟體上進行數值模擬計算；最後在後處理單元中將計算結果按需要進行輸出。
事實上，由於設置了冷成形、工件材料、模具等信息後，環境條件幾乎全是默認的。因此只要熟悉了操作步驟，嚴格按要求操作可以順利完成預設置工作（pre-processor）；設置完成後，通過數據檢查（check data） 、創建資料庫（generate data），將數據保存，然後關閉操作；開啟模擬開關（switch simulation）、念橋運行模擬程序（run simulation），進入模擬界面，模擬程序開始自動解算，在模擬解算過程中，可以打開模擬圖表（simulation graphics）監視模擬解算進程，並進行圖解分析，對變形過程、應力、應變、位移、速度等進行監視。
應用後處理器（post processor），分析演示變形過程，也可以打開動畫控制開關（animation control），隱去工（模）具（single object mode），進行動畫演示。並同時可以打開概要（summary）和圖表（graph），對荷栽、應力、應變、位移和速度等進行詳細分析。
四、軟體安裝
Deform-3d軟體的安裝，只要按提示操作，可以順利完成安裝。安裝完成後，分別打開原始程序文件夾和已經安裝好的程序文件夾，在原始文件夾中找到MAGNiTUDE 文件夾並打開，將其中的文件拷貝到已經打開的安裝文件夾中，重新啟動計算機。
五、操作步驟
1、問題設置（problem setup）
——打開程序，在打開的界面上，點擊「文件file」
——在下拉菜單中，選擇「新問題new problem」
——在問題設置（Problem Setup）菜單中的問題類型（Problem Type）欄，選擇「成形forming」
——在問題位置（Problem location）中，一般選家庭目錄（Under problem home directory））
——修改問題名稱problem name（可以不改）
——點擊「完成finish」，打開操作界面。操作的第一步，問題設置即宣告完成。（to be continued）
2、操作設置（operation setup）
——選擇「公制SI」
——修改操作名稱operation name（可以不改）
——選擇加工形式Process type（選擇冷成形cold forming）
——選擇形狀復雜度shape complexity（一般默認為適度）
——設置對象（工件）object (workpiece)
——工件形狀選擇workpiece shape（整體或對稱）
——對象數量選擇number of objects
——設置工件對象（溫度、塑性等已經默認）
——對象模型，選擇「導入或定義初級模型import geometry or define primitive geometry」，也可以點擊「輸入模型import geometry」從其它文件夾中導入對象模型，但模型一般要用Pro/E等三維軟體模型，並要轉換為STL格式，才可以導入。這里我們選擇了「導入或定義初級模型」。
——在打開的界面對話框內，通過輸入確定工件形狀與尺寸，完成工件模型的導入。
——通過輸入確定工件形狀與尺寸。
——網路劃分mesh，輸入單元數，一般選2000~3000。
——選擇材料material（從材料庫中選擇import material from library）
——設置邊界條件boundary condition（一般為默認）
——上模設置top die
方法與工件設置類似。如：輸入或界定對象模型import object or define primitive geomitry等，不再重復。
——上模運動設置movement（一般選默認）
——速度可以修改，也可以選擇默認一般不影響模擬
——下模設置bottom die，如工件設置類似。如輸入或界定對象模型import object or define primitive geomitry等，不再重復。
——工件與上下模設置完畢後，需要對對象定位position（選擇自動或手動）
——設置接觸條件contact（一般為默認）
——設置上模行程primary die stroke
——停止設置stopping control（可以不選）
——模擬設置simulation control（一般選默認）
——創建資料庫database generation（如果前面的操作正常，情形顯示為「輸入正確」），點擊「檢查數據check data」和「創建資料庫generate database」並關閉操作close opr，完成操作設置。
3、模擬解算（simulation）
——打開模擬開關switch to simulation
——運行模擬程序run simulation
——啟動模擬（點擊「OK」程序開始自動模擬解算）
——打開模擬圖表simulation graphics（模擬監視）
——選擇右邊的工具欄，進行模擬監視，從上至下分別是，無圖形分析none——應變分析strain——應變率分析strain rate——應力分析stress——速度分析velocity——流量分析displacement——溫度分析temperature——破壞分析damege
——在右上工具欄選擇去除工具，便於觀察。
——在右下工具攔選擇光滑smooth，增加視覺效果。
——也可以通過右上工具攔選擇網格效果。
——分析應力分布等。
在模擬解算過程中會碰到由於網格劃分的不合理而中斷模擬的情況,可以通過模擬界面下方的工具攔,選擇需要的欄目,一般默認為信息Message欄,也可以點擊message顯示信息。
4、後處理操作（post processor）
——打開後處理界面deform-3d post
——在問題對話框中選擇需要分析處理的項目，
——打開資料庫（顯示對象模型）
——點擊單個對象模式single object mode，消除工具模型，以便觀測。
——點擊播放按鈕觀測變形過程，或點擊動畫控制animation control，可以進行連續反復播放。
——點擊概要summary或圖表工具graph，打開對話框和圖表，進行應力、應變、位移、速度、荷栽等分析。
——點擊概要工具，打開對話框。
——選擇步數和相應項目，點擊小圖表，顯示圖表。
——打開圖表工具，點擊應用Apply顯示圖表。
——可以選擇不同顏色的圖表背景。
——顯示模型變形色譜，觀測起來更直觀。
結束語：隨著數值模擬在塑性成形方面的應用越來越深入，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。通過模擬所解決的問題不再單純停留在學術上，而更多的與實際相結合，應用於生產之中。數值模擬在冷擠壓成形中的應用將會有以下趨勢：①模擬復雜形狀冷擠壓件的成形過程；②模擬多工位冷鍛成形過程；③模擬冷擠壓成形過程中工件受力的同時考慮溫度因素的影響，通過熱力耦合得到更精確的結果；④研究工作將加深與實際生產的結合，更多解決生產實際問題。