simufact自定义新材料的方式

前所使用仿真软件多为国外软件。软件内置的材料数据库大多数都是国外标准,我们时常遇到材料数据库中没有实际加工所需材料。这时需要我们自己导入新的材料数据。一般来说,大多数软件均可由用户自定义材料数据。方式大同小异。首先我们要通过实验得出所需要的材料参数,以 simufact.forming软件举例主要分为两个部分:(1)
热物性参数:
泊松比,固定值,金属材料一般为0.3
密度,一般为固定值
导热率(thermal&conductivity),随温度变化,Thermal为simufact.forming界面中代表单词,conductivity为simufact.formingGP界面中代表单词
比热容(specific heat),随温度变化
热膨胀系数(Coefficient of thermal&Thermal expansion),随温度变化,Coefficient of thermal为simufact.forming界面中代表单词,Thermal expansion为simufact.formingGP界面中代表单词
(2)
应力—应变数据:应力一般为随温度、应变速率和应变变化。
以上参数均可通过实验手段获得,这里对如何做实验不再详述。下面来介绍simufact软件中如何新建材料。在simufact软件中我们可以通过多种方式新建材料。
simufact.forming(windows)界面新建材料方式一
新建工艺仿真
打开simufact.forming软件。创建新的工艺仿真:
(1)在软件界面点击File,点击下拉菜单中的New Project
(2)快捷键Ctrl+N
(3)点击新建图标
点击OK确认,弹出初始化界面。
2.2 新建材料
(1)
单击Insert或者在对象储备区点击鼠标右键,依次选择Model—Material—Manual;
(2)在弹出的自定义材料对话框中,我们可以输入杨氏模量,泊松比,密度,导热率(thermal Conductivity),比热容(specific heat capacity),这里我们可以输入材料的Elastic属性,比热容和热导率是材料内在属性,我们在做热力耦合模拟时需要用到这两个参数,这里定义为常量。如果需要定义为随温度变化的变量,见下文。如图1所示;
simufact自定义新材料的方式的图1
1 新建材料 Elastic 属性对话框
(3) 使用鼠标左键点击Plastic属性标签,在冷锻中,大多数金属的流动应力和应变随应变速率变化可以忽略不计。而加工硬化是最重要的。在热锻中,特别是在再结晶温度以上时,应变速率对流动应力和应变的影响越来越重要。在Plastic选项卡上,我们首先要选择材料的类型,这里提供四种选择,右侧显示对应的公式,如图2所示,相关参数如图2所示。如果需要输入应力随应变、温度、应变速率变化的曲线,选中Dependent on heat,然后点击Open Table。各参数的物理意义对应右侧公式。同理,在Damage选项卡里面可以输入材料的损伤模型相关参数。
•最小屈服应力
•应力
•应变硬化指数
simufact自定义新材料的方式的图2
2 Plastic 属性对话框
详细可以参考
3 Simufact.forming(windows)界面新建材料方式二
通过方式一,我们可以看到,Elastic选项卡中只能输入固定值,如果我们想在simufact.forming(windows界面)新建材料,并且Elastic选项卡中我们想输入随温度变化的参数。我们可以通过修改材料文件来实现。
软件安装完成后,windows界面中材料文件在Program Files\simufact\forming\10.0\sfForming\MasterLibrary\Material目录下。这里我们以该目录下Steel目录中DIN_1.0303(T=20-500C).sf材料文件为例,通过记事本打开该文件。如图3所示,我们可以发现,在改文件中,ThermalCoefficient、YoungModulus、HeatCapacity、ThermalConductivity均是和温度相关的变量。输入数据格式请参考软件源文件格式。
最下面应力应变参数则和温度及应变速率相关。
simufact自定义新材料的方式的图3

图3 材料数据库材料格式

我们可以在simufact.forming软件中打开,从材料数据库中导入DIN_1.0303(T=20-500C)材料,我们可以发现,Elastic选项卡中项目均为变量。如图4所示。
simufact自定义新材料的方式的图4

图4 DIN_1.0303材料Elastic选项卡

4 Simufact.formingGP(Marc)界面新建材料方式一
打开simufact.formingGP界面,首先选择工作类型Select job-type,假设我们选择3d analysis-coupled。在弹出的初始界面点击material properties。点击new新建材料。如图5所示。
simufact自定义新材料的方式的图5

图5 新建材料步骤

点击下方general、structural、thermal分别进入材料自定义详细设定,分别弹出界面如下。如图6所示
simufact自定义新材料的方式的图6

图6 详细菜单

详细可参考软件自带帮助文档simufact\forming\10.0\doc\sfFormingGP文件夹下面sfmarc_command_reference.pdf文档CHAPTER 6Material Properties所述。这里不一步一步讲解如何导入新的材料参数。
5 Simufact.formingGP(Marc)界面新建材料方式二
同理,我们也可以通过直接修改材料数据文件来定义新材料。Simufact软件安装完成后,marc界面中材料文件在
\simufact\forming\10.0\sfFormingGP\materials和\sfMarc\AF_flowmat目录下。材料文件均可用记事本打开,输入格式请参考软件自带材料数据文件格式。
6 使用simufact软件提供的基于Jmatpro开发的额外材料数据库MatILDa建立新材料
1、将热拉伸或压缩应力应变数据在excel中按照如下格式处理。并保存为.csv格式文件。
请注意应力应变曲线的正确性,否则不能用于有限元仿真。一般实验做出的曲线不能直接使用,需要对相关数据点进行删除才能用于有限元仿真。
simufact自定义新材料的方式的图7
2、打开MatILDa软件。弹出提示框“没有选择材料,是否使用所有材料组”,点击是或者否均可。
simufact自定义新材料的方式的图8
3、在新弹出的界面中点击下方的New新建材料。
simufact自定义新材料的方式的图9
4 、点击上方菜单栏,导入新的应力应变曲线,选择从文件读取。
simufact自定义新材料的方式的图10
5、在新弹出的对话框中点击open,选择之前按照规则编辑的.csv文件。
6、读取完毕后,在新弹出的对话框中点击save保存。然后点击return返回
simufact自定义新材料的方式的图11
7、在主界面可以点击chart查看应力应变曲线。

simufact自定义新材料的方式的图12
8、点击菜单栏如下菜单,在弹出的界面输入相应的物理数据,如泊松比、密度、热传导系数等。然后点击 save 保存。
simufact自定义新材料的方式的图13
simufact自定义新材料的方式的图14
9、返回主界面设置材料名称等参数,保存材料。
10、打开simufact.forming软件,选择从matilda导入材料数据。
simufact自定义新材料的方式的图15
11、选择之前所保存的材料,点击load
simufact自定义新材料的方式的图16
SIMUFACTCAE工艺成型及仿真

simufact自定义新材料的方式的评论4条

  • mrsamwalt_1985
    0
    在新版的10.1中定义材料更加方便了,而且还可以根据材料的成分计算材料属性哟。相当于集成了jmatpro的相关功能<br/><img src="http://img165.poco.cn/mypoco/myphoto/20111229/13/56464263201112291351321366157828333_001.jpg" border="0" /><br/><img src="http://img165.poco.cn/mypoco/myphoto/20111229/13/56464263201112291351321366157828333_000.jpg" border="0" />
  • jackjialee
    0
    学习了, 谢谢楼主!望楼主多出些simufact方面的资料!

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