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1、DynaForm培训教程,本教程内容介绍,本教程将一步步介绍一般板料成形模拟的前处理、后处理的过程。 将以96年国际板料成形模拟会议的一个标准考题S形导轨类零件作为例子,1.打开/创建一个DynaForm数据库和分析设置,从开始/程序/DynaForm/DynaForm运行DynaForm前处理器 在开启Dynaform前处理器后， Open a Database File（打开一个数据库文件)对话框将显示出来,由于我们没有创建任何能打开的数据库，因此按Cancel（取消）按钮 从菜单条，选择FileNew，Create a Database File（创建一个数据库文件）对话框将显示出来 在
2、这个对话框中选择恰当的工作目录，然后输入数据库名称，如training case.df，按Open按钮，就创建好了一个Dynaform数据库,Analysis Setup（分析设置）,在创建好一个新的数据库后， Analysis Setup（分析设置）对话框显示出来 在这个对话框中，选择缺省的单位，MM,TON,SEC,N，选择Inverted Draw（反向拉深）作为Draw Type(拉深类型） Contact Type（接触类型），选缺省值 Stroke Direction（冲压方向） Blank Thickness（板料厚度）,读取几何数据到数据库,Dynaform能读取如下格式的输入
3、文件 Dynaform Data base(*.df) FEMB Database(*.fmb) IGES(*.igs,*.iges) Dynaform/FEMB Line(*.lin) LS-DYNA(*.dyn,*.mod) DYNAIN File(*.din) NASTRAN(*.dat) LS-Nike 3D(*.nik,*.mod) C-Mode(*.fem) MoldForm(*.mfl) Ideas Universal(*.unv),在这个教程中，我们将读取Dynaform/FEMB Line数据。 进入Dynafomr安装目录DynaformExamples，看到trainin
4、g.exe自解压文件，双击该文件，将进行文件解压，生成三个Dynafoem/femb Line（*.lin）文件，分别是Binder（压边圈），Blank（板料）Die（凹模）的数据文件,从菜单条中选择File-Open 进入先前解压后的文件夹，从Files of Type(文件类型)选择DYNAFORM/FEMB Line(*.lin)，将看到三个显示的文件，选择BLANK.LIN然后按Open,如果问及：“DO YOU WANT TO APPEND THE CURRENT DATABASE WITH THE INPUT FILE?”表示是否将打开的数据文件加入当前的数据库，点击Yes，将显
5、示打开的数据文件。 对剩下的数据文件重复进行该操作，确保将每次打开的文件加入该数据库 现在已经读完所有数据，在工具条上选择Isometric图标进入等侧视图,进行辅助的菜单操作,Save/Save as 要养成一个经常保存的习惯，为了保存数据，选择File-Save(保存变化到一个已经存在的数据库文件) 或File-Save as.（保存成一个新的数据文件）,View Manipulation（视图控制）,视图控制工具条控制视图方向，如绕某轴旋转，x-y平面视图等,Turning Parts On/Off（零件的显示控制）,在DynaForm中，所有的几何体都是基于零件(part)的，缺省地，
6、每个对象都将被创建或读入一个零件(part)，位于屏幕底部的Part Control（零件控制窗口）可以控制单个零件的显示与否 从Part Control （零件控制窗口）选择On/Off,注意出现在Part Control窗口上面的Option Bar(选择工具条) 这种选择工具条提供给用户不同的选择零件是否显示的方式 既然BLANK.LIN是由线产生的，因此可以通过使用Select by Line（通过线选择） 或Select by Name（通过零件名称选择）两种方式选择板料 首先，使用Select by Line选择方式关掉这个零件BLANK.LIN，在Select by Line图标
7、上点击，然后选择一条该零件（BLANKLIN）上的线，该零件就关掉了,下一步，点击Select by Name图标，然后从列表中选择BLANK.LIN, 在Part On/Off对话框中，那些正显示在屏幕上的零件是用本身零件的颜色显示的，关闭了的零件用白色显示，一旦选择BLANK.LIN按下OK 在继续前，确保所有零件显示，在选择条上选择Turn All Parts On 图标,Editing Parts in the Database(编辑在数据库中的零件),位于Part Control窗口中的Modify命令是用于定义和修改零件特性的 从Part Control窗口中，点击Modify图标
8、,在所有零件都显示后，在选择条上点击End Select图标，结束当前的操作,Edit Part（编辑零件）对话框显示，同时有一列在数据库中定义过的所有零件，这些零件按照名称和标识号排列，在这里，能修改零件名称，ID（标识）号、零件颜色，设置成current part(当前零件)或控制零件的显示，还能从这个对话框中删掉零件实体,从零件列表中选择BINDER.S，通过在颜色框中点击来给零件选择不同的颜色 一旦选择了不同的颜色，点击位于Edit Part框底部的Modify按钮，在做任何修改后，必须按此按钮，修改才起作用 点击Close结束这个操作,Current Part（当前零件）,创建的所有
9、线、曲面、单元将自动放置在当前零件中，所以在创建线、曲面、或单元时，必须确保期望的零件是当前零件 但在自动网格化曲面时，用户有一个选项指定所创建的网格到产生这个网格的原始零件中，而不是将所创建的网格全部放入当前零件中 为了改变当前的零件，在Part Control 框中点击Current Part框,将出现一个选项工具条 该选项条容许使用不同的选择方式设置当前零件 通过在选项条上选择abc图标（通过零件名称）来设置当前零件 从所显示的Select a Part框中选择BLANK.LI，按OK，当前零件就设置成BLANK了,Meshing（网格）,从曲面或线数据产生网格是成功模拟中非常重要的一步
10、 板料网格是网格零件中最重要的一个，因为结果的质量很大一部分取决于板料网格的质量 选择Pre-Process(预处理)，然后从下拉式列表框中选择Elements（单元）,从Pre-Process/Elements菜单中选择4-Line Mesh图标 当点击4-Line Mesh按钮后，一个新的Option Bar(选项条)显示出来，提示选择期望的线 确保Line选项高亮显示，按照逆时针或顺时针选择构成板料的四条线,一个对话框提示“ENTER THE NO. OF DIVISIONS ALONG EACH LINE: L1,L2,L3,and L4”（输入沿每条边划分单元的分数）,缺省设置是沿每
11、个边10等分，这将创建一个1010的网格包含100个单元，然而对于这个例子来说使用缺省设置所创建的单元不是足够小，因此沿长边使用15等分，短边使用10等分 在输入完变量值后，按下Accept将创建网格，DynaForm再次提示“DO YOU ACCEPT THE GENERATED MESH?” 确认已经在长边产生15等分在短边产生10等分，按下YES接受所产生的网格,如果一不小心输错了变量值，当问及是否接受所创建的网格时，按NO 当问及“WOULD YOU LIKE TO REMESH THE REGION”(是否想重新网格化该区域)，按YES，纠正错误输入值，接受所创建的网格,Auto-
12、Meshing Surface Data 自动网格化曲面数据,在DynaForm中大多数网格化操作都是使用Surface Mesh操作，该操作将根据所提供的曲面数据自动划分网格，是一个非常快而且容易的网格化工具,如果网格确认后，从Option Bar中按End Select图标结束4-Line Mesh操作,关掉零件BLANK.LI，打开零件BINDER.S，并设置该零件作为（current）当前零件 从Pre-Process/Elements 菜单中选择Surface Mesh（曲面网格） 从Option Bar(选项条)中选择Select Displayed Surfaces图标 注意到所
13、有显示的曲面都将变为白色，这表示它们已经被选中,在所显示的Surface Mesh对话框中，编辑Max Size(控制单元的最大尺寸)区域为16，其余为缺省值，确保选择了Mesh in Original Part选项，按Apply. Boundary Check表示在网格化之前是否检查所选曲面的整体边界，通过该选项可以查看曲面之间的位置连续性和是否重叠 In Original Part表示将所创建的网格放入原来的零件中 Min Size 控制单元的最小尺寸 Chordaldeviation弦偏差控制单元数目； Angle 控制特征线 Cap Tol.控制曲面之间的缝隙值,所创建的网格用白色显示
14、，当在Surface Mesh对话框中问及“Accept Mesh”（是否接受网格）按Yes将接受所创建的网格，在曲面网格对话框中按Close结束该操作。,Auto-Meshing the Die Surface Date(自动网格化凹模曲面数据),关闭除了DIE.S以外的所有零件，并使它成为(current)当前的 按照以前的步骤使用16作为Max Size，1做为Min Size，0.005作为Chordal Deviation自动网格化DIE.S,一旦网格化所有零件后，可以在Part Control框中关掉曲面和线数据的显示，以便更容易查看网格在： Display Lines 控制曲线的
15、显示 Display Surfaces 控制曲面的显示 Display Elements控制单元的显示 Shade 控制曲面是否以着色模式显示 Shrink Elements 收缩单元，以便查看哪些节点没有完全连接 Plate Normal 控制单元法向量的显示,Model Checking（模型检查）,在网格化完零件后，必须检测网格质量，确保没有引起求解问题的缺陷 所有检测网格质量的工具位于Check 菜单下面,Auto Plate Normal,从check菜单中选择Auto Plate Normal，一个新的选项条显示出来 这个提示选择一个单元来识别一个要检查单元法向方向一致性的零件，在
16、DIE.S上选择一个单元，一个代表所选择单元的法向方向的箭头显示出来，同时出现提示“IS NORMAL DIRECTION ACCEPTABLE”（法向方向可接受吗）,按YES将所有单元的法向量调整到与所选择单元法向量一直的方向，如果按NO则将所选择单元的法向量反向，然后将所有单元的法向量调整到与所选择单元法向量一直的方向 注意：单元的法向方向要和将来法向偏置方向一直（如将来通过凹模向凸模方向法向偏置得到凸模网格），如果不需要法向偏置，则零件上所有单元的法向一直就可以了 因此在此例中我们设置法向为Z向 单独检测其余零件的法向一致性，然后将所有零件显示,Display Model Boundar
17、y （显示网格模型的边界）,此操作将检测网格是否有缝隙或孔，如果存在，则高亮显示，以便手工纠正问题 选择Check-Display Model Boundary-Multiple Surface,网格上不应该有任何缝隙和孔存在,关闭所有零件，注意到边界线仍然是显示的，这将更便于查看网格上存在的小缝隙 仅仅将DIE.S零件显示，然后按工具条上的Clear按钮去掉边界线,Offsetting the Die Mesh to Create the Punch(通过偏移凹模网格创建凸模),首先创建一个新的零件叫Punch，这个零件将放置从凹模偏置所得到的网格；在Part Control窗口，按New按
18、钮,在New Part框中，输入PUNCH作为名字，选上Set as Current Part 和Display选项（表示将新创建的零件作为当前零件并显示），然后点击Create按钮，新零件就创建好了,从Pre-ProcessElements菜单中选择Copy Elements 图标（复制单元） 一个选项条显示出来提示选择要复制的单元，我们要选择组成U形件DIE.S的所有单元，选择这些单元最容易的方式就是切换到ZX平面视图，然后使用选项条上的Select by Drag Window操作进行选择单元,在拖动一个矩形框选择单元后，Dynaform将提示“DO YOU ACCEPT THE CUR
19、RENT DRAG WINDOW?”确认选择正确的区域后，按YES，如果有错误按NO，重新画窗口选择所需单元,在按下YES后，注意到所选择的单元将变为白色，再次确认这些所选择的单元是正确的 在确认后，按End Select 输入1作为复制份数，按Accept,选择Normal Offset（法向偏置）作为变换选项，按Accept 输入偏置厚度，在Dynaform中，我们使用板料厚度加10作为偏置厚度，由于我们使用的板料厚度是1，因此在框中输入1.1，按Accept,我们之所以在板料厚度的基础上增加10作为偏置厚度，是因为我们在后处理时，如果在冲头和凹模之间没有足够的间隙，在冲头完成它的行程后，
20、起皱数据会丢失；如果我们仅仅使用板料厚度作为间隙值，冲头将展平板料，导致起皱不会出现 Dynaform提示“INCLUDE ELEMENT IN ITS ORIGINAL PART?”(是否将所复制的单元放入原来的零件中)，如果选择YES，将放置所有偏置后的单元进入DIE.S中，如果选择NO，将放置所有偏置后的单元进入当前零件中，确保PUNCH是当前零件，然后按NO,检查所显示的图形，如果结果不同，在显示区域右键单击，按Undo Last，重复以上步骤重新偏置,关掉零件DIE.S以便只有PUNCH显示，切换到isometric（等侧）视图，查看显示,Tool Definition（工具定义）,
21、零件BINDER.S,DIE.S,BLANK.LI和PUNCH都已经被网格化，现在可以把它们定义成为工具，在定义完工具后，就可以设置分析参数开始求解 切换到Tools 菜单，选择Define Tools图标,在Define Tools框中，从Tool Name（工具名）列表中选择Lower Ring(下压边圈) 按Add（添加）,一个新的选项条显示出来，提示选择将作为下压边圈（Lower Ring）的零件，选择Select by Name(abc)(通过零件名称选择)图标 从显示的Select Multiple Parts（选择多个零件）框中，选择BINDER.S，然后按OK。,按End Se
22、lect图标，零件BINDER.S就定义为Lower Ring（下压边圈）了 重复以上步骤定义Punch(冲头)和Die（凹模），要选择正确的Tool Name(工具名) 一旦定义完所有工具后，在Define Tools框中按Close（关闭）结束该操作,定义接触参数,定义运动曲线,定义力曲线,通过工具偏置产生新的工具,定义板料和设置工艺参数,从Tools菜单中选择Define Blank（定义板料）图标 在Define Blank框中按Add,一个新的选项条显示出来，选择Select by Name图标 从Select Multiplse Parts框中选择BLANK.LI然后按OK。 在选
23、项条上按End Select 板料定义完毕,定义板料材料,定义板料的框仍然是打开的，点击Material:标签下的按钮（None），因为目前没有材料定义，所以显示None 在Define Material框中，输入材料名称或使用缺省的名字，从Material Type list（材料类型列表）中选择36号，然后按Add,Material Type 36 Definition Card（36号材料的定义卡片）显示出来，在这个框中可以修改相应的定义参数值，首先选择相应的修改项，如MATERIAL PARAM P2(N)，在Current Value框中输入0.23，让其余的是缺省值，按Accept
24、接受修改,在Define Material框中按OK完成材料定义 定义板料特性 定义板料对话框仍是开着的在Property:标签下点击None按钮，因为目前没有定义特性所以显示None,在Define Property框中，输入特性名称或使用缺省名，选择Belytschko-Tsay作为Formulation类型，点击Add。 Belytschko-Tsay Definition Card（定义卡片）显示出来，修改Thickness参数值为1，其余使用缺省值,在Define Property框中按OK完成特性定义 现在板料的材料和特性参数都已定义完毕，在Define Blank框中按Close
25、结束板料定义,Tools Summary（工具统计）,可以在Tools菜单上选择Tools Summary证实所必须定义的工具 除了UPPER RING外，所有工具已定义完毕，按Close结束操作,Auto Positioning the Tools （自动定位工具）,现在所有工具已经定义完毕，我们需要放置它们在正确的位置 打开所有零件，选择isometric（等侧）视图,在Tools菜单中，点击Auto Position图标,定义拉延筋,定义板料材料,定义板料特性,板料裁减,移动工具,测量工具之间的最小距离,工具统计,控制工具的显示,工具动画,自动定位,定义工具,Auto Position
26、Tools框显示出来，在这个框中，需要确定Master Tool(主工具，就是在自动定位过程中不会移动的工具，一般是板料)和Slave Tools。在Select Master Tool框中选择BLANK，在Select Slave Tools框中选择其余的工具，一旦选择正确的Master Tool和Slave Tools后，确保Z作为移动方向，输入Gap(间隙)为1.1（间隙值应该大于板料厚度），按Apply 将定位工具,按“Cancel”退出自动定位菜单,测量冲头移动的距离,既然网格和工具都已经定义好，我们可以设置运动曲线，首先测量移动距离 从Tools菜单中选择Min.Distance图
27、标,Min.Distance框显示出来，选择Z作为测量方向，然后选择Punch，再选择Die，就会测出Z方向冲头和凹模之间的距离，并显示在Distance框中 在冲头和凹模之间的距离 近似是42.2，为了确定冲头 的运行距离，将42.2减掉 （板料 厚度板料厚度的10） ， 得冲头运行距离为41.1 在Min.Distance框中按Close 结束操作,定义冲头速度曲线,从Tools菜单中选择Define Tools图标 在Tool Name 列表中选择Punch，然后选择Define Motion Curve 图标,在Tool Motion Curve框中选择Z作为运动方向，然后选择Auto
28、； 使用缺省的曲线形式（Tropezoidal梯形），设置开始时间是0，在Velocity（速度）区域输入8000(mm/s)，对于Stroke Dist.（运行距离）使用我们先前测得的冲头运行距离减掉（板料厚度板料厚度10），值应该是41.1，一旦输完值，按Yes，一个新的速度时间曲线创建和显示出来,在Curve Show Property框中按OK返回到Tool Motion Curve框中，在这儿再按一次Ok返回到Define Tools框中，暂时不要关闭该框,定义下压边圈力时间曲线,从Define Tools框中，在Tool Name菜单中选择Lower Ring，选择Define F
29、orce Curve图标 在Tool Force Curve框中，选择Z作为运动方向，按Auto(自动).,在FORCE（力）区域中输入200000（N），按Create 下压边圈力曲线将显示出来,Preview Tool Animation （预览工具动画）,除了设置最终模拟参数和提交求解外，我们已经完成了所有前处理工作，在我们设置模拟参数前，应该证实工具以我们设置的运动曲线正确地运行,在Curve Show Property框中按OK返回到Tool Motion Curve框，在这儿，再一次按OK返回到Define Tools框中，最后在Define Tools框中按Close，返回Too
30、l菜单,从Tools菜单中选择Tools Animate（工具动画） 提示“Please Enter Number of Frames(120)”(输入动画帧数)，Accept(接受)缺省的10帧，如果动画太快，输入一个大一点的帧数,Running the Analysis(运行分析),我们确认工具运动正确后，定义最后的分析参数。 运行带自适应网格（Adaptive Mesh）的分析，自适应网格通过在需要的时候重新划分板料网格因此可以获得更准确的结果，即当求解器在凹模上碰到一个需要更精细网格（以便准确地捕捉几何形状）的区域时，自适应网格将用更精细的网格、更小的单元划分原始网格,在运行预览动画时
31、，可以改变视图；注意到在Option Bar（选项条）上的帧控制，确认正确的冲压方向和运行了足够的距离，按End Selcect按钮退出动画,从菜单条中选择Analysis-Run LS-DYNA， Analysis Parameters（分析参数）框显示出来，通过在Adaptive mesh框上点击打开自适应网格 选择如下的Adaptive Parameters(自适应参数)按钮,在ADAPTIVE CONTROL PARAM.CARD（自适应控制参数卡）中，编辑REFINEMENT LEVEL为3，意味着需要重新划分网格时，一个网格将变为3个网格，因此此值越高，结果越好，但求解时间越长，既
32、然是一个简单零件，3是足够了，其余使用缺省值,从Analysis Type(分析类型)中选择Full Run（完全分析），然后按OK，工程将提交给求解器进行求解,在求解器正在运行时，可以知道估计完成求解的时间，由于我们使用了自适应网格，因此这个估计的时间是不怎么准确的，但能给一个大致的考虑,一旦求解器给出一个初步的估计时间后，可以通过按Ctrl+C键刷新该值，这将暂时停止求解，提示“enter sense switch”（输入相应选项），然后输入想使用的选项（小写字母），再按回车键 sw1终止求解器 sw2刷新估计的求解时间 sw3创建一个d3dump Restart 文件 sw4创建一个d3
33、plot文件,输入sw2按Enter键，注意到估计时间已经改变，可以在求解的任何时候使用这个功能 当提交给LS-DYNA求解时，会生成两个输入文件*.dyn和*.mod，.dyn文件包含所有控制信息，.mod文件包含所有几何数据,Post Processing（后处理）,DynaForm能读取和处理所有在d3plot文件中的数据，包括未变形的模型数据和LS-DYNA所产生的结果数据（应力、应变、时间历史数据、变形等） 读d3plot文件到后处理器中 从开始/程序/dynaform/Post GL运行后处理程序,从File菜单中选择Open Open File对话框显示出来 从Files of
34、Type列表中选择LS-DYNA Post(d3plot) to PP file，该选项将读入d3plot文件然后自动创建一个叫PostGL.pp的文件，.pp能以很快的速度读取，而且节省空间，因为.pp文件很小，你只需要读取d3plot文件一次，以后就可以使用PostGL.pp文件了,进入存储DynaForm数据库的文件夹，选择正确的文件类型，选择d3plot文件，按Open 当提示选择“SELECT TIME STEPS”(选择时间步)时，选择ALL AVAILABLE STEPS(所有时间步)，按OK,当提示选择“SELECT RESULT COMPONETS”(选择结果组件)，选择AL
35、L ITEMS(所有组件)，按OK D3plot文件已经完全读入，可以动画显示结果了,Animating Deformation (动画显示变形),在主工具条中，选择Deformation图标，在Plot State对话框的Frame Range框中选择All Frames（所有帧），然后按Play，结果将动画显示 通过按平面底部附近的Shade Model按钮，将以着色模式显示结果,由于板料和其他工具一同显示时，很难看清板料的变形，可以关掉除板料以外的所有零件，在Control Options框中，选择OFF/ON by Name 关掉除板料以外的所有零件再按OK,也能通过使用视图控制图标改
36、变视图，就和前处理器中所使用的一样 通过在Control Options中，按Frame Rate按钮调整动画播放速度,将提示输入帧的速度，输入5按Accept 另外一种控制动画速度的方法是手动前进（advance）或后退(reverse)播放动画，在Advance Frame（前进帧）或Reverse Frame（后退帧）按钮上点击，然后将鼠标移到显示区域，点击左键，帧将前进或后退，一次一帧,当看完动画后，在Control Options框中按Stop按钮,动画显示应力应变（Stresses/Strains）和成形极限图（FLD）,在主工具条上点击Contour图标，在Plot State
37、框中选择Stress/Strain（应力应变） 在Frame Range中选择All Frames(所有帧) 从Current Component列表中选择所要查看的应力应变类型，如Thickness（厚度），然后按Play，则开始播放动画,FLD（成形极限图）,在主工具条上点击FLD图标，然后在Plot State框中选择On Element 从Frame Range菜单中选择All Frames 从Current Component列表中选择Middle(中部) 按Play，开始播放动画,绘制单个帧数据,有时候看单个帧数据比看整个动画更方便： 在Frame Range 框中选择Single
38、 Frame，然后使用鼠标在Time Steps框中选择所要查看的帧，再按Plot ，则显示所选择的帧,生成动画（AVI）文件,PostGL有一个非常有用的工具，通过使用动画屏幕捕捉工具容许自动创建动画 首先使用所有现成的帧开始一个新的动画 一旦动画开始运行，点击工具条上的Write AVI File图标,Write File对话框显示出来，输入一个要保存avi文件的名字，如traincase.avi，按Save 输入帧的速度，使用缺省值，按Accept,输入播放窗口尺寸，也使用缺省值，按Accept， 从菜单条中选择Build 从Compressor列表中选择Microsoft Video1，然后按OK。PostGL将捕捉动画然后写入动画文件,