第7-8次上机练习指导.docVIP

 PAGE \* MERGEFORMAT 5 第四周（7-8）次上机练习指导 一、铝合金挤压成型过程分析。（掌握非线性材料大变形接触问题分析的基本过程和方法） 【问题描述】：如图1所示为铝合金坯料和挤压模具结构示意图，铝合金的应力应变曲线如图2所示，坯料与模具之间的摩擦系数为0.1，求挤压过程中坯料内部的应力场变化。 坯料材料参数： 弹性模量：EX＝69GPa，泊松比：PRXY＝0.26。 模具材料参数： 弹性模量：EX＝360GPa，泊松比：PRXY＝0.3。 【说明】：该问题属于状态非线性大变形接触问 题，在分析过程中根据轴对称，选择挤压试样和 模具纵截面的一半建立几何模型，选择接触单元 CONTA172和目标单元TARGE169，以及PLANE182 结构单元进行分析求解。 【操作步骤】： 1．设置单元类型（前处理器） 前处理器→单元类型→增加/编辑/删除，在弹出的 面板中，点击增加，选择实体-182，应用；接触-169，应用；接触-172，确定。在单元类型面板中，选择PLANE182单元，点击设置，在K3后面选择Axisymmetric（轴对称选项），确定；选择CONTA172单元，点击设置，在K5后面选择间隙/穿过，确定，关闭单元类型面板。 2．定义实常数（前处理器） 前处理器→实常数→增加/编辑/删除。在弹出的面板中点击增加，选择169单元，确定，在弹出面板中，实常数设置号码后面数值修改为2，确定，关闭面板。 3．定义材料参数（前处理器） 前处理器→材料属性→材料模型，在弹出的面板中，双击结构，再双击线性，再双击弹性的，再双击各向同性，在弹性模量EX后面输入6.9E10，泊松比PRXY后面输入0.26，确定；双击非线性，再双击无弹性的，再双击率非相关，再双击各向同性强化塑性，再双击协定塑性，最后双击Multilinear，在弹出面板中，点击增加点按钮，参考右图输入材料塑性参数：1（0.01,6.9E8）； 2（1.01,8.6E8），确定。再双击摩擦系数，在MU 后面输入0.1，确定。 材料→新的模型，确定，双击结构，再双击线性， 再双击弹性的，再双击各向同性，在弹性模量EX 后面输入3.6E11，泊松比PRXY后面输入0.3，确 定；双击摩擦系数，在MU后面输入0.1，确定。 关闭定义材料模型特性面板。 4．建模（前处理器） （1）创建两个矩形。 矩形1：X：0—0.01，Y：0—0.06； 图3 多线性各向同性硬化材料参数 矩形2：X：0.008—0.03，Y：-0.02—-0.01。 （2）创建两个关键点：9（0.01，0），10（0.03，0）。 （3）关键点连线。9－8、10－9、7－10。 （4）四条线围成面。命令：AL，7，9，10，11，回车。或鼠标操作完成。显示线和面的编号，方便选择。 （5）设置单元尺寸。前处理器→网格划分→尺寸控制→线→选取线，鼠标选取2、4号线，确定，在NDIV后面输入单元份数50，应用；鼠标选取1、3号线，确定，在NDIV后面输入单元份数4，应用；鼠标选取5、7、10号线，确定，在NDIV后面输入单元份数6，应用；鼠标选取6、8、9、11号线，确定，在NDIV后面输入单元份数10，确定。 （6）划分网格。前处理器→网格划分→网格→面→映射→3或4边，鼠标选取矩形1（铝合金坯料），确定，完成坯料面的网格划分。前处理器→网格划分→网格属性→默认属性，在弹出面板中，将材料编号换成2，确定。前处理器→网格划分→网格→面→映射→3或4边，鼠标选取2、3号面，确定，完成模具面的网格划分。 （7）选择实体，新建组件，在模具接触面上构造接触单元。  = 1 \* GB3 ①选择→实体，在弹出面板中，选择“线”、“在编号/选取”、“完全”，确定，鼠标选择8、9号线，确定。  = 2 \* GB3 ②选择→组件/部件→新建组件，在组件名称后面输入L1，下面框中选择“线”，确定。  = 3 \* GB3 ③选择→实体，在弹出面板中，选择“节点”、“附上的”（误译成“大使随员到”，不确切）、“线，全部”、“完全”，确定。前处理器→建模→新建→单元→单元属性，在弹出面板中，单元类型编号选169，确定。  = 4 \* GB3 ④前处理器→建模→新建→单元→表面/接触→表面到表面，在弹出面板中直接点确定，再次弹出面板中，选择全部，完成模具接触表面单元的建立。【注意：在完成选择局部操作后，请点选择→所有】 （8）选择实体，新建组件，在坯料接触面上构造接触单元。  = 1 \* GB3 ①选择→实体，在弹出面板中，选择“线”、“在编号/选取”、“完全”，确定，鼠标选择2号线，确定。  = 2 \* GB3 ②选择