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汽车桥壳液压胀形的ABAQUS模拟报告


(七)相关参数曲线(一)——一次胀形应力沿路径变化曲线(最外层)
(七)相关参数曲线(二)——二次胀形应力沿路径变化曲线
(七)相关参数曲线(三)——二次胀形胀形部分位移沿路径变化曲线
一次胀形应力沿路径变化数据

(五)关于解决缩颈模具退出管坯窜动的问题


问题解决:既然问题发生在模具退出过程中,于是在其中 找原因,我们有以下解决方案: 1、模具沿原进给路径退回,管坯尾端若出现翘曲,模具 退回会与管坯端部接触,并有应力,所以模具直臂部分长 一点,避免端部翘曲严重退不回去 2、模具斜向退出,退出量要小,大致20个毫米左右
窜动原因:加了两个对称约束,出现窜动也是在约束范围 之类的,也就是说有出现窜动的可能性。 1、初步分析是由于约束不够造成的,于是我们在管坯一端 加了固定约束,试验结果表明,管坯不在沿轴向窜动; 2、进一步分析,是成形过程中管坯受力不均匀造成的,但 经试验后,我们做了定量分析,测量了数据结果,发现管 坯表面受力沿轴向对称的,从颜色上也能大致看出,不应 该出现轴向窜动,所以这种可能性比较小; 3、窜动出现在模具退出后移开的过程中,我们建立了模具 与管坯的接触对,可能是因为接触对的问题,于是我进行 了下列试验,把接触对在管坯退出的时候抑制了,但这样 运算的结果是模具退不出去,因为这步也有接触,所以窜 动的原因至今还不是很清楚,希望与大家探讨,以上是我 不成熟的意见。
轻型汽车桥壳 缩径和胀形的ABAQUS模拟
(一)、网格划分技巧



ABAQUS 一次胀形管坯网格划分技巧: 步骤1:先将管坯划分成以下5段。方法:利用Partition Cell: Define Cutting Plane ,选择 ,再选取左边绿色面的绿色长边界—在选取绿色长边界上最靠右的一点,单 击,第一次分割完成,以后2步按此方法进行分割,不赘述。 步骤2:左边第一个绿色管坯用Structured 划分,先选择2个(或者4个)长边 界和左边两个半圆弧,By size:12毫米,然后选择四个小短边,By number:3(或 者2、4都可以),最后划分即可。 步骤3:如下选择上边线,By size:11毫米。 两小短边:By number:3(或者2、4都可以,保持一致就行,注意两小短边选的 是靠近缩颈一侧的短边,因为左边的两小短边已经在绿色部件段划网格的时 候已经布种了,所以划黄色部件段的时候,就只需要右边两小短边布置种子 即可,只要左右两小短边种子一致就行) 种子布置完,网格控制:选择六面体 Medial axis,最后Sweep 划分即可。 步骤4:后面的绿色和黄色面按此方法划分即可,若黄色部分出现网格线与管 坯线不垂直吻合的网格,可以在选择Medial axis时,把下面的钩去掉!

(三)、接触问题

1. 接触分析真正加载之前,设置一个接触步让两个面接触 上来,在这个步骤里面,接触面的过盈小一点好,比如 0.001.接下去再把作用与两个接触体的力及接触方向的自 由度放开。 2. 如果系统的载荷很多的话,将系统的载荷分做多步进行 加载,一次性全上可能使系统无法在规定的迭代次数内收 敛。所以根据需要分开,让abaqus的内核慢慢消化去。少 吃多餐在这边好像也是成立的。 3. 系统有多个接触的话,也最好如载荷一样,分成几个 step让他们接触上。这样的做法会让你以后在模型的修改 中更有方向性。 4、对于接触分析不收敛的情况,可以自己看一下模型的 接触面。有时候是overclosure,这个时候在assemble里面将模 型相对位置稍微移动下或者用接触里面的那个adjust only to remove overclose,不过这一种方法会使你的网格扭曲变形。Βιβλιοθήκη (六)Job重启动问题
问题提出:一二次缩颈和胀形一次写完,可以运算但一次JOB读取
扫描整个步骤,导致运算速度慢,耗时长,于是分几次重启动比较合 理。 问题深入:重启动我们遇到难题了,重启动不了,原因何在,其他 的都没有问题,我们一次写完能运算的,为何重启动分几次就算不了 了呢?原因是因为ABAQUS默认的两个Step之间不能相差太大,举加 压和进给例子说明,两个JOB之间也不能相差太大,否则ABAQUS认 不出上一步,也认不出上一个JOB,重启动便出现找不到管坯或者模 具的错误。 问题解决:一次缩颈,二次缩颈,一次胀形一次导入模型,接触对 完全建立在initial里面,对称或者固定约束也建立在initial里面,各作一 个JOB,写上一个JOB之前一定要想到下一个JOB,否则重启动不能进 行,具体办法是第一个JOB里面要加进二次缩颈模具进给量,第二个 JOB里面就只需要修改步骤里面的数据即可,另外还需要在第二个 JOB里面加入下一个JOB里面的一次胀形模具进给量,第三个JOB就只 需要在步骤里面改下数据即可,尽量每次下一个JOB只需要改下数据 最好,别有其他变动,如加约束或者接触对之类的,可能ABAQUS认 识不了,便不能重启动了。按理说,接触对和约束在哪步就建立在哪 步比较好,但这样相对繁琐和复杂,以上是我自己摸索出来的结论, 希望与大家交流…



一次胀形模具网格划分: 步骤1:如上图大致划分成五段; 步骤2:从最大最规则的地方开始布种划分,这里选择第 二个绿色部段,上边两个长边,By size:20毫米,两短边: By number:3,Sweep 划分即可; 步骤3:划分右边底部:只需要两小短边划分成2等分即可 (根据实际模型长度来看划分成几等分); 步骤4:,By size:20毫米,Sweep 划分即可,左边两小短边 可布种子为3等分,也可不布置,因为右边已经布置好了, 布置左边两小短边对右边有冲突的。
(四)、关于模具和管坯材料属性的设 置

模具泊松比靠近0.5即可,泊松比越大大致 可以表示越不容易被拉伸,0.5时基本上表 示不可压缩的刚体了;模具弹性模量大致 比管坯大100倍左右,不可太大,否则 ABAQUS会认为模具是变态体,太小当然也 不好。屈服应力:是在应力-应变曲线上屈 服点处的应
(五)关于解决缩颈模具退出管坯窜动的问题
(二)、单元的选取


1:单元是否适合此分析(二次单元不能乱用) 要测量接触面上的应力用线性减缩积分单元比较好,线性 减缩积分单元只有一个积分点,查看单元上的应力直接就 显示出此积分点的应力了;当然也可以单独查看节点上的 应力,但节点应力是后处理过程中,单元积分点上的应力 进行外插值和平均后得到的,并不精确。我们所做的缩颈 和胀形管坯建议都用线性减缩积分单元,这是系统默认的。 2:网格密度是否合理(不能太大也不能太小) 一般面积方面模具是管坯的3到5倍比较好,因为都是体 单元,再乘以另一个方向的就比较大了。 3:模具关系不大,线性减缩积分单元,协调单元都行。
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