搜索Autoform 軟件BEM單元與殼單元對比（根據(jù)相關資料整理）
2016-11-15 by:CAE仿真在線 來源:互聯(lián)網(wǎng)
在Autoform軟件中,BEM(bending enhanced membrane, 彎曲增強膜單元)是一種發(fā)展用于深拉伸的復雜單元算法,它被賦予了一定的彎曲剛度,因此應用膜單元分析,有以下能力- 較真實的起皺結(jié)果
- 在不接觸工具的地方,坯料也能展現(xiàn)出相對合理的形狀
- 正確的材料流動和應變,即使材料流過中等大小的圓角。
下面,用一些圖形來描述兩種單元的區(qū)別。
一般而言,大家都預期殼單元的仿真結(jié)果都會比膜單元更嚴重(如更大的應變),但是不一定這個預期總是對的,根據(jù)工具的局部幾何形狀以及應力狀態(tài),我們討論下面幾個例子。
1 不同的彎曲剛度
2 板料在凸凹模間展現(xiàn)出不同的形狀。一般殼單元的彎曲剛度較膜單元大,如下圖可見,紅色殼單元因彎曲剛度更大,因此在凸凹模件集余了更多的材料。
對一些小的凹陷,比如拉延或者整形的快結(jié)束時,喬單元的應變可以比膜單元大或者略小,具體的大小跟模具的幾何形狀以及坯料的拉伸情況密切相關,但是一般情況下在中等應變情況下結(jié)果是類似的,但是當應變接近FLC時,兩者的應變差可以很大。
3 不同的拉伸圓角
因為殼單元的彎曲剛度比膜單元要大,因此我們預期在拉伸時,殼單元對凹模圓角的貼合性沒有膜單元好。但是也有些情況并非如此,因為殼單元的彎曲剛度相對較大,因此殼單元在凹模圓角處的板料形狀更加圓滑,且圓角半徑有時比凹模圓角半徑略大。因此此種情況下,殼單元的的應變可能比膜單元要小(見下圖)。但是當模具圓角較小且材料拉伸較大時,殼單元應該有較大的應變。
4 與凸模接觸時不同的初始形狀
使用殼單元和膜單元,板料和凸模開始接觸時的初始形狀是不一樣的,直到整個板料有一個合理的拉伸。
5 不同的起皺
使用殼單元時,
--一些起皺比膜單元要平滑些
--有些起皺在用膜單元時不會出現(xiàn)
但是膜單元和殼單元的起皺結(jié)果總體類似,總體也都不錯。因為板料的形狀會有一些小的差別,,因此材料的分布以及應變也會有一些小的差異。
注意點:
只要膜單元和殼單元顯示出不同的結(jié)果,其中一個顯示破裂,另外一個沒有破裂,此時要注意,因為破裂是一種材料失穩(wěn),而基于失穩(wěn)的結(jié)果是不能比較的。
接觸應用
除聊單元公式,膜單元和殼單元的接觸處理也是不一樣的,這導致了在材料拉伸流入和結(jié)果上體現(xiàn)了一定的差異。
如果在殼單元和膜單元在拉伸時材料流動有較大的差異,我們就需要去尋找原因。
在一些情況下,膜單元即使沒有靠近模具時也認為發(fā)生了接觸,此時,如果定義了摩擦和虛擬拉延筋,它們也會發(fā)生作用。
因為不同的接觸算法,喬單元有一些不同的公差,如果模具沒有接近板料,就不會有檢測到接觸,即使定義了摩擦和虛擬拉延筋,也不會發(fā)生作用。
在這些情況下,壓料力和拉延筋區(qū)域的摩擦剪力會導致完全不同的材料流動,這明顯是由錯誤的設置或者工具數(shù)據(jù)引起的。
當膜單元和殼單元的材料流動有較大的差異時,需要細心檢查工具是否真的閉合了。
總結(jié)
1 我們認為殼單元的應變一般會比膜單元大
2 兩者的結(jié)果應該是類似的,而不是完全不同。
3 如果所有設置都是正確的,殼單元的結(jié)果更加可信。
殼單元和膜單元如何選擇
1 拉延
早期可行性評估 膜單元
工藝評估 膜單元
模具調(diào)試 膜單元
最終驗證 膜單元或者殼單元
較厚的板料(>2.5mm) 殼單元
較小的拉伸圓角(半徑/料厚<3) 殼單元
明顯的反曲面壓邊圈曲線 殼單元
2 第二序(二次拉伸、翻邊、包邊) 殼單元
3 回彈計算 所有工序用殼單元
https://drive.google.com/file/d/0BxLT6efmfutcdF8tcXpNQnNsc0k/edit?usp=sharing
本文轉(zhuǎn)自:http://yzhandsame.blog.163.com/blog/static/1481642222014118924505/
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