搜索回弹计算的影响因素及回弹补偿（精华）
2016-11-15 by:CAE仿真在线 来源:互联网
从今天开始逐渐写一些关于回弹计算的影响因素以及回弹补偿设置的要点。首先讲回弹的影响因素,影响回弹的因素很多,我先讲一些通常会想到的问题。
汽车覆盖件的回弹计算一般是在成形和修边仿真之以后,因此,成形和修边尤其是成形的计算参数就会对回弹有较大的影响。
通常,如果后续要进行回弹计算,为了提高回弹计算的精度,在成形计算时就要选择全积分单元(单元公式16),厚向积分点设置为7,坯料沙漏公式设置为8。这些参数只是正常大家都能够想到的参数,还有一些参数或许大家平常不太注意,比如SLSCFAC,工具速度,接触方式,时间步的大小、单元大小等。
这里假设同一个算题,单位公式均为全积分单元,积分点都为7,下面分别讲一下在此情况下各参数对回弹的影响。
先讲SLSFAC(Scale factor for sliding interface penalties, SLSFAC),滑动界面罚函数缩放因子,该参数为control_contact卡片里面的一个参数,影响接触面的接触刚度,该参数对回弹值有一定的影响。其影响如图1,我就不详细讲了。
图 1
工具速度,dynaform在进行冲压仿真的前处理时,为了节省计算时间,默认的工具速度比实际放大了10倍左右。放大的工具速度往往增加了成形的动态效益,会减小回弹值,但是在配合小时间步的情况下,这一影响并不明显。
计算时间步,应该说,时间步对回弹的影响还是比较大的。为了节省计算时间,大家往往对时间步进行缩放,缩放时间步会影响成形的效果。有时,在小时间步下,板料的成形没有问题,而加大时间步就出现了破裂等问题,成形有问题时显然不能进行回弹计算。在所有其他因素不变事,加大时间步也会减小回弹值,因此,在成形计算时,选择的的时间步应该使得在计算时额外增加的质量不超过10%,以确保成形和回弹的计算精度。
接触方式,这里讲接触方式,主要关心的就是光滑接触何非光滑接触的影响,本人做了一个实验,在这个例子中,结果表明,光滑接触增加了约1/3的计算时间,但是回弹值的变化并不大,所以不推荐使用光滑接触。即使使用光滑接触,也应该用于曲率变化比较大的零件。
单元大小:要进行回弹计算,一般要求90度角上至少分别4个单元。
回弹先写到这里,总结上面的内容,我觉得比较重要的是时间步和单元大小。下面写回弹补偿
回弹补偿的关键字如下
*KEYWORD
$
$---+----1----+----2----+----3----+----4----+----5----+----6----+----7----+----8
$
*INTERFACE_COMPENSATION_NEW
$ METHOD SL SF ELREF PSID UNDRCT ANGLE NLINEAR
7 6.00 0.75 2 1 0 0 1
*INCLUDE_COMPENSATION_BLANK_BEFORE_SPRINGBACK
$FILENAME
./blank0.tmp
*INCLUDE_COMPENSATION_BLANK_AFTER_SPRINGBACK
$FILENAME
./spbk.tmp
*INCLUDE_COMPENSATION_DESIRED_BLANK_SHAPE
$FILENAME
./reference0.tmp
*INCLUDE_COMPENSATION_COMPENSATED_SHAPE
$FILENAME
./reference1.tmp
*INCLUDE_COMPENSATION_CURRENT_TOOLS
$FILENAME
./rigid.tmp
*INCLUDE_COMPENSATION_TRIM_CURVE
./geocur.trm
*SET_PART_LIST
$ PSID
1
$ PID
1
$---+----1----+----2----+----3----+----4----+----5----+----6----+----7----+----8
*END
在上面这些关键字中,*INTERFACE_COMPENSATION_NEW卡片设计了模具补偿算法,这里我只介绍PSID参数,该参数确定了需要进行补偿的工具set ID,如果这个set id 里面只有凸模,则只对凸模进行补偿,其他工具根据凸模的改变而改变,在dynaform中,master tool中的工具即为PSID参数里面的past set id,这个文件信息一般在*INCLUDE_COMPENSATION_CURRENT_TOOLS卡片里定义,即rigid.tmp文件中包含了PSID里面的内容,在DYNAFORM中定义的slave tool的信息也在这个文件里面,slave tool的补偿一般是依据master tool,为了保持模具间歇一致,在单动模具结构下,一般mater tool 里面只包含凹模或者只包含凸模也压边圈,不能在master tool 里面同时包含凹模和凸模,不然会导致补偿后模具间歇的不一致,master tool里面未包含的工具,要把放到slave tool里面。
这里有一个问题要说明一下,就是补偿时,工具要求都在模具闭合位置,另外回弹和回弹补偿都需要使用DYNA双精度求解器进行计算。
先写到这,希望能解决一些朋友的疑惑!
工具速度,dynaform在进行冲压仿真的前处理时,为了节省计算时间,默认的工具速度比实际放大了10倍左右。放大的工具速度往往增加了成形的动态效益,会减小回弹值,但是在配合小时间步的情况下,这一影响并不明显。
计算时间步,应该说,时间步对回弹的影响还是比较大的。为了节省计算时间,大家往往对时间步进行缩放,缩放时间步会影响成形的效果。有时,在小时间步下,板料的成形没有问题,而加大时间步就出现了破裂等问题,成形有问题时显然不能进行回弹计算。在所有其他因素不变事,加大时间步也会减小回弹值,因此,在成形计算时,选择的的时间步应该使得在计算时额外增加的质量不超过10%,以确保成形和回弹的计算精度。
接触方式,这里讲接触方式,主要关心的就是光滑接触何非光滑接触的影响,本人做了一个实验,在这个例子中,结果表明,光滑接触增加了约1/3的计算时间,但是回弹值的变化并不大,所以不推荐使用光滑接触。即使使用光滑接触,也应该用于曲率变化比较大的零件。
DynaForm中主从工具的设置:如下图2,工具的正确设置对回弹补偿也十分重要,一般而言,只设置工具的一侧为主工具,如只选择凹模为主工具,或选择凸模和压边圈为主工具,只选择凸模也是可以的,未被选择为主工具的一侧设置为从工具,这里有一点要注意,就是主从工具的位置要求是模具的闭合位置。补偿计算中,从工具的补偿依赖于主工具的补偿,这样就保证了工具间间隙的一致。如果工具的两侧都选为主工具,则模具的间隙就会有大有小,变的不一致。
使用补偿算法7时,如选择压边圈和凸模作为主工具,则压边圈将不会被补偿,只补偿凸模即凹模的相应位置。若选择凹模为主工具时,则应为凹模的边界也会被补偿,压边圈与之对应,也会发生补偿。
图2 补偿工具设置
单元大小:要进行回弹计算,一般要求90度角上至少分别4个单元。
回弹先写到这里,总结上面的内容,我觉得比较重要的是时间步和单元大小。下面写回弹补偿
回弹补偿的关键字如下
*KEYWORD
$
$---+----1----+----2----+----3----+----4----+----5----+----6----+----7----+----8
$
*INTERFACE_COMPENSATION_NEW
$ METHOD SL SF ELREF PSID UNDRCT ANGLE NLINEAR
7 6.00 0.75 2 1 0 0 1
*INCLUDE_COMPENSATION_BLANK_BEFORE_SPRINGBACK
$FILENAME
./blank0.tmp
*INCLUDE_COMPENSATION_BLANK_AFTER_SPRINGBACK
$FILENAME
./spbk.tmp
*INCLUDE_COMPENSATION_DESIRED_BLANK_SHAPE
$FILENAME
./reference0.tmp
*INCLUDE_COMPENSATION_COMPENSATED_SHAPE
$FILENAME
./reference1.tmp
*INCLUDE_COMPENSATION_CURRENT_TOOLS
$FILENAME
./rigid.tmp
*INCLUDE_COMPENSATION_TRIM_CURVE
./geocur.trm
*SET_PART_LIST
$ PSID
1
$ PID
1
$---+----1----+----2----+----3----+----4----+----5----+----6----+----7----+----8
*END
在上面这些关键字中,*INTERFACE_COMPENSATION_NEW卡片设计了模具补偿算法,这里我只介绍PSID参数,该参数确定了需要进行补偿的工具set ID,如果这个set id 里面只有凸模,则只对凸模进行补偿,其他工具根据凸模的改变而改变,在dynaform中,master tool中的工具即为PSID参数里面的past set id,这个文件信息一般在*INCLUDE_COMPENSATION_CURRENT_TOOLS卡片里定义,即rigid.tmp文件中包含了PSID里面的内容,在DYNAFORM中定义的slave tool的信息也在这个文件里面,slave tool的补偿一般是依据master tool,为了保持模具间歇一致,在单动模具结构下,一般mater tool 里面只包含凹模或者只包含凸模也压边圈,不能在master tool 里面同时包含凹模和凸模,不然会导致补偿后模具间歇的不一致,master tool里面未包含的工具,要把放到slave tool里面。
这里有一个问题要说明一下,就是补偿时,工具要求都在模具闭合位置,另外回弹和回弹补偿都需要使用DYNA双精度求解器进行计算。
先写到这,希望能解决一些朋友的疑惑!
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