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第四章 几何图形及单元网格划分 本章纲要： 4.1引言 4.2创建新问题 4.3设置模拟控制 4.4创建新对象 4.5网格化工作 4.6对象对齐 4.7定义对称条件 4.8保存问题及退出 4. Spike几何图形及网格划分 4.1引言 本部分及随后的一些内容，我们介绍利用物体几何和物理对称性，仅用四分之一模型进行锻造模拟。由于工件具有轴对称性，所以该问题也可以在2D中完成。但为方便大家了解3D的一些基本概念，我们放在3D中介绍。 在利用工件几何对称性时应注意对称面上没有物质流过，同时变形为0。这样在该面上切开工件并规定该面上的初始节点位移为0，而且始终保持不变。本例中，可设定对称面上节点的法向速度为0，在接下来的例子中我们采用另一种方法。 本单元的目标为: 1 输入模具和工件的几何形状STL格式文件 2 工件网格划分 3 确定直角平面上的对称边界条件 这儿创建的几何图形在 Lab 6例中热传导模拟时还要用到。 要点是: 1 正确定义和工作搭接部分的几何形状和对称平面。 2 正确定义对称边界条件 4.2创建新问题 首先查看当前目录，如还是BLOCK目录，请返回上一级目录。现在创建一新目录SPK_SIM，从该目录运行DEFORM 3D，设置Problem ID 为 SPK_SIM后单击Pre-Processor 按钮开始前处理过程。 4.3设置模拟控制参数 选取1/4对称位移边界条件和热交换条件。单击前处理中的Simulation Controls 按钮，选取Unit 为English英制单位，模拟模式Simulation Mode为非等温Non Isothermal，完成后单击OK键，名称改为Spike。 4.4创建新对象 选择Preprocessor 窗口中的Objects 按钮创建一个新对象，窗口如图4.1 所示。对象1已被创建且已加亮显示处于激活态，更名对象1的Object Name 为BILLET，按回车键。设定Object Type 为plastic 塑性 ，现在单击Geometry 图标输入选择对象的几何数据。单击Load STL File图标，会出现文件读入窗口，找到文件SPK_BIL.STL并加载该文件。要求指定STL图形的误差容限，缺省值1.e-05满足条件，不必修改。 图 4.1 - Object 窗口Surface Information 窗口，任何时候加载STL 文件，都注意文本框中的数值。尤其是: 有且只能有一个拓扑表面，“Poly with invalid edges，”oly with invalid orientation? ” 和“Poly with small area”的行内读入数值必须全部为0，否则一定要重新修改模型。不然的话，以后模拟过程可能会遇到一些难以预料的问题。 在查看完曲面信息Surface Information 窗口的文本后，单击OK键返回Geometry窗口。在这一步可进一步查看几何尺寸。现在单击OK键钮返回Objects窗口，窗口会出现已输入的几何形状。现在用同样的方式输入另外两个新对象。单击 Objects窗口中的Add Objects图标，添加对象2。接着选中对象2，此时有关对象2 的信息也被激活，在名称文本框中键入TOP DIE。接下来点击Geometry图标，单击Load STL file 图标输入文件SIM_TOP.STL。由于误差容限在许可范围内，故而单击OK键退出。 重复上面过程创建对象3，更名为BOTTOM DIE，并按回车键。输入文件SIM_BOT.STL，单击Surface Information窗口中的OK按钮，最后单击Geometry窗口中的OK键钮关闭这些窗口。 4.5网格化工件 由于输入的是STL文件，不象IDEAS 文件那样已经在外部完成了网格化处理。因而还需要生成对象的单元网格。从Objects窗口选中对象1，接着单击Mesh按钮，打开Meshing/ Remeshing 窗口。出于练习目的，为加快模拟速度，我们选用的单元数比较小。设置表面单元数Number of Surface Elements 为500，最大单元间尺寸比Maximum size ratio 为1.0，接着单击Generate Surface Mesh钮。一旦表面单元生成完成，可利用旋转按钮查看网格剖分情况，必要时可以修改网格划分参数。一旦表面单元划分满足要求，单击Generate Solid Mesh生成实体单元。在本例中，无需做修改，这一过程大约产生1400个单元。 注意：这样划分的网格非常粗糙，若用户寻求精确结果，单元应进一步细化，本例这样做仅出于训练目的。 4.6查看对象位置 一旦对象输入完毕，应确保模具与毛坯完全抵触，并在接触过程有轻微搭接。单击