abaqus对金属拉拔成型、焊接加工、机加工等学科的仿真能力-凯发网站

在工程领域中，多重负载情况是非常普遍的，而只有单一负载的状态则是一种理想的假设。例如在进行强度分析时，我们通常假设物体没有发生应力，接着进行无初始应力的计算，这就需要我们增加安全系数以排除初始应力的干扰。

随着仿真技术的发展，我们意识到需要解决两个主要问题。第一个问题是实现仿真工具对各种仿真类型的全面覆盖；第二个问题是在不同仿真类型之间实现数据传递。

由于受到仿真尺度和学科限制，没有一种软件可以涵盖所有的分析类型。通常情况下，大型通用有限元软件可以解决大部分结构仿真问题，本文中的abaqus就是一款广泛应用的大型通用有限元软件。结合使用abaqus，我们将探讨一个多工况问题——平板成管问题。我们需要具备金属拉拔成型、焊接加工、机加工等学科的仿真能力，并能将前一项仿真结果作为后一项仿真的输入。

第一步：一次折弯

第二步：一次回弹

第三步：二次折弯

第四步：焊接

本文分析了两类工况，一类是金属折弯成型，另一类是焊接。其中，折弯成型是一个动力学问题，而焊接则是热力学和力学的耦合问题。具体来看，折弯成型也并不简单，每次折弯所用的模具可能会不同，且第二次折弯是基于第一次折弯结果进行的。因此，金属成型过程中需要经历三个步骤：第一次折弯、回弹和第二次折弯。这种多步骤的过程在实际加工中非常普遍，但对于有限元分析来说，我们更倾向于模拟单一工况或者连续的单一工况。然而，对于多步工况的问题，解决起来则相对困难。

abaqus在多工况分析方面具有天生的优势:

abaqus因其先天的优势而在解决这类问题方面表现突出。该软件拥有两个主要求解器，分别是abaqus/standard和abaqus/explicit。abaqus/standard是一种基于隐式算法的通用求解器，可处理多种分类类型问题，如静力学、动力学、耦合分析等，能够解决大部分问题。而abaqus/explicit是一种显式动力学求解器，可解决冲击问题和准静力学问题。虽然这两个求解器无法直接进行耦合，但通过odb结果文件进行耦合可以完善求解流程。

以刚才的内容为例，我们的观点是这样的：

· 第一步：确定每个步骤的分析类型。针对金属成型的过程，建议采用显式动力学的准静态分析方法。对于回弹分析，则推荐使用静力通用分析。而对于焊接分析，则应选择热力耦合分析步骤。

· 第二步：确定每个分析步的模具和工况。

· 第三步：确定数据在不同分析步骤之间的传输方式。可以采用充分利用重新启动的方法来实现。具体的思路和方法如下：

· 

1）定义重启动

*restart , write, frequency=n, overlay

2）定义结果的导入

将模型从abaqus/explicit导入到abaqus/standard：

*import, step=step number, interval=interval number

将模型从abaqus/standard导入到abaqus/explicit

*import, step=step number, inc=increment number

3）材料状态和参考构型

l默认情况下，在导入分析中，材料状态被导入 （*import选项中state=yes）。

l如果需要不重新设置参考构型而继续分析，在*import选项中设置update=no：

*import, update=no

l在某些情况下，需要获得回弹位移和回弹分析开始时相对于几何体的应变 (在回弹分析步开始时设置为零)。在*import选项中设置update=yes：

*import, update=yes

如果需要对附加成型过程进行分析，由于参考构型不一致的原因，不应选择使用update=yes。显然，abaqus为处理多工况分析问题提供了许多可行的方法。同时，abaqus还支持多种分析类型。