搜索Autoform 软件BEM单元与壳单元对比（根据相关资料整理）
2016-11-15 by:CAE仿真在线 来源:互联网
在Autoform软件中,BEM(bending enhanced membrane, 弯曲增强膜单元)是一种发展用于深拉伸的复杂单元算法,它被赋予了一定的弯曲刚度,因此应用膜单元分析,有以下能力- 较真实的起皱结果
- 在不接触工具的地方,坯料也能展现出相对合理的形状
- 正确的材料流动和应变,即使材料流过中等大小的圆角。
下面,用一些图形来描述两种单元的区别。
一般而言,大家都预期壳单元的仿真结果都会比膜单元更严重(如更大的应变),但是不一定这个预期总是对的,根据工具的局部几何形状以及应力状态,我们讨论下面几个例子。
1 不同的弯曲刚度
2 板料在凸凹模间展现出不同的形状。一般壳单元的弯曲刚度较膜单元大,如下图可见,红色壳单元因弯曲刚度更大,因此在凸凹模件集余了更多的材料。
对一些小的凹陷,比如拉延或者整形的快结束时,乔单元的应变可以比膜单元大或者略小,具体的大小跟模具的几何形状以及坯料的拉伸情况密切相关,但是一般情况下在中等应变情况下结果是类似的,但是当应变接近FLC时,两者的应变差可以很大。
3 不同的拉伸圆角
因为壳单元的弯曲刚度比膜单元要大,因此我们预期在拉伸时,壳单元对凹模圆角的贴合性没有膜单元好。但是也有些情况并非如此,因为壳单元的弯曲刚度相对较大,因此壳单元在凹模圆角处的板料形状更加圆滑,且圆角半径有时比凹模圆角半径略大。因此此种情况下,壳单元的的应变可能比膜单元要小(见下图)。但是当模具圆角较小且材料拉伸较大时,壳单元应该有较大的应变。
4 与凸模接触时不同的初始形状
使用壳单元和膜单元,板料和凸模开始接触时的初始形状是不一样的,直到整个板料有一个合理的拉伸。
5 不同的起皱
使用壳单元时,
--一些起皱比膜单元要平滑些
--有些起皱在用膜单元时不会出现
但是膜单元和壳单元的起皱结果总体类似,总体也都不错。因为板料的形状会有一些小的差别,,因此材料的分布以及应变也会有一些小的差异。
注意点:
只要膜单元和壳单元显示出不同的结果,其中一个显示破裂,另外一个没有破裂,此时要注意,因为破裂是一种材料失稳,而基于失稳的结果是不能比较的。
接触应用
除聊单元公式,膜单元和壳单元的接触处理也是不一样的,这导致了在材料拉伸流入和结果上体现了一定的差异。
如果在壳单元和膜单元在拉伸时材料流动有较大的差异,我们就需要去寻找原因。
在一些情况下,膜单元即使没有靠近模具时也认为发生了接触,此时,如果定义了摩擦和虚拟拉延筋,它们也会发生作用。
因为不同的接触算法,乔单元有一些不同的公差,如果模具没有接近板料,就不会有检测到接触,即使定义了摩擦和虚拟拉延筋,也不会发生作用。
在这些情况下,压料力和拉延筋区域的摩擦剪力会导致完全不同的材料流动,这明显是由错误的设置或者工具数据引起的。
当膜单元和壳单元的材料流动有较大的差异时,需要细心检查工具是否真的闭合了。
总结
1 我们认为壳单元的应变一般会比膜单元大
2 两者的结果应该是类似的,而不是完全不同。
3 如果所有设置都是正确的,壳单元的结果更加可信。
壳单元和膜单元如何选择
1 拉延
早期可行性评估 膜单元
工艺评估 膜单元
模具调试 膜单元
最终验证 膜单元或者壳单元
较厚的板料(>2.5mm) 壳单元
较小的拉伸圆角(半径/料厚<3) 壳单元
明显的反曲面压边圈曲线 壳单元
2 第二序(二次拉伸、翻边、包边) 壳单元
3 回弹计算 所有工序用壳单元
https://drive.google.com/file/d/0BxLT6efmfutcdF8tcXpNQnNsc0k/edit?usp=sharing
本文转自:http://yzhandsame.blog.163.com/blog/static/1481642222014118924505/
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