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第1章 MSC.Marc在材料加工过程中的一些常用技术1

1.1 几何模型的导入与修复1

1.1.1 Marc 2011功能改进1

1.1.2 Marc 2013.1 新增功能2

1.1.3 Marc 2014新功能4

1.1.4 偏置的种子点4

1.2 局部自适应网格细划分5

1.2.1 自适应网格细划分准则5

1.2.2 局部自适应网格细划分的数量7

1.2.3 局部网格自适应实例分析8

1.3 网格重划分11

1.3.1 网格重划分器11

1.3.2 网格重划分准则12

1.3.3 网格重划分数量13

1.3.4 网格重划分实例分析13

1.4 预状态分析18

1.4.1 预状态分析的基本功能18

1.4.2 预状态分析应用实例18

1.5 重启动分析27

1.5.1 重启动分析的基本步骤27

1.5.2 重启动分析实例27

1.6 Model Section进行多步分析31

1.6.1 Model Section功能介绍31

1.6.2 Model Section应用案例32

1.7 Marc求解器及并行设置38

1.7.1 Marc求解器简介38

1.7.2 Marc在Windows环境下并行环境配置及递交计算流程39

1.8 本章小结42

第2章 板材拉延成形有限元模拟43

2.1 板材拉延成形原理43

2.2 板材拉延成形有限元模型的建立44

2.2.1 初始设置44

2.2.2 几何模型45

2.2.3 表定义54

2.2.4 几何属性定义59

2.2.5 材料属性定义59

2.2.6 接触定义61

2.2.7 边界条件定义68

2.2.8 载荷工况定义71

2.2.9 定义作业参数并提交运行74

2.3 板材拉延成形模拟结果分析76

2.3.1 板材拉延成形模拟动态演示77

2.3.2 板材拉延成形回弹分析78

2.3.3 厚度分布79

2.3.4 失稳模拟结果分析80

2.3.5 动画制作80

2.4 本章小结81

第3章 封头热冲压成形有限元模拟82

3.1 封头热冲压成形基本原理82

3.2 封头热冲压成形有限元模型的建立83

3.2.1 初始设置83

3.2.2 几何模型84

3.2.3 表定义95

3.2.4 材料属性定义99

3.2.5 接触定义101

3.2.6 初始条件定义108

3.2.7 边界条件定义109

3.2.8 载荷工况定义111

3.2.9 定义作业参数并提交运行113

3.3 封头热冲压成形模拟结果分析115

3.3.1 封头热冲压成形模拟动态演示116

3.3.2 热冲压成形封头等效应力和应变场116

3.3.3 温度场分布118

3.3.4 动画制作120

3.4 本章小结120

第4章 镁合金型材绕弯成形有限元模拟121

4.1 型材绕弯成形原理121

4.2 型材绕弯成形有限元模型的建立124

4.2.1 初始设置124

4.2.2 几何模型125

4.2.3 表定义135

4.2.4 材料属性定义140

4.2.5 接触定义142

4.2.6 初始条件定义147

4.2.7 边界条件定义147

4.2.8 载荷工况定义151

4.3 镁合金型材绕弯成形模拟结果分析156

4.3.1 镁合金型材绕弯成形应力应变分析156

4.3.2 镁合金型材绕弯成形回弹分析159

4.3.3 温度分布161

4.3.4 动画制作162

4.4 本章小结162

第5章 整体壁板填料滚弯成形有限元模拟163

5.1 整体壁板填料滚弯成形原理163

5.2 整体壁板填料滚弯成形有限元模型的建立164

5.2.1 初始设置164

5.2.2 几何模型165

5.2.3 表定义178

5.2.4 材料属性定义182

5.2.5 接触定义184

5.2.6 边界条件定义191

5.2.7 载荷工况定义194

5.2.8 定义作业参数并提交运行197

5.3 整体壁板填料滚弯成形模拟结果分析200

5.3.1 整体壁板填料滚弯成形应力应变分析200

5.3.2 整体壁板填料滚弯成形回弹分析206

5.3.3 三辊作用力分析207

5.3.4 动画制作208

5.4 本章小结208

第6章 四辊行星轧制成形有限元模拟209

6.1 铜管四辊行星轧制成形原理209

6.2 铜管四辊行星轧制成形有限元模型的建立210

6.2.1 初始设置210

6.2.2 几何模型211

6.2.3 表定义219

6.2.4 材料库的二次开发221

6.2.5 接触定义232

6.2.6 初始条件定义243

6.2.7 边界条件定义244

6.2.8 载荷工况定义245

6.2.9 定义作业参数并提交运行246

6.3 四辊行星轧制模拟结果分析249

6.3.1 纵断面变形过程250

6.3.2 旋轧坯料四边形效应分析252

6.3.3 旋轧成形过程坯料运动轨迹254

6.3.4 旋轧成形接触规律256

6.3.5 流线观测257

6.3.6 变形区的温度场分析258

6.4 本章小结259

第7章 管材游动芯头拉拔成形有限元模拟260

7.1 管材游动芯头拉拔成形原理260

7.2 管材游动芯头拉拔成形有限元模型的建立261

7.2.1 几何模型261

7.2.2 表定义269

7.2.3 几何属性定义273

7.2.4 材料属性定义273

7.2.5 接触定义278

7.2.6 连接定义286

7.2.7 初始条件定义288

7.2.8 边界条件定义290

7.2.9 载荷工况定义294

7.2.10 定义作业参数并提交运行296

7.3 管材游动芯头拉拔成形模拟结果分析298

7.3.1 管材拉拔成形模拟动态演示299

7.3.2 管材拉拔成形等效应力场分析299

7.3.3 管材拉拔成形温度场分析301

7.3.4 动画制作303

7.3.5 模拟和实验比较304

7.4 本章小结305

第8章 内螺纹铜管滚珠旋压成形工艺有限元模拟306

8.1 内螺纹铜管滚珠旋压成形机理306

8.2 内螺纹铜管滚珠旋压成形有限元模型的建立308

8.2.1 几何模型建立308

8.2.2 材料属性定义317

8.2.3 接触定义319

8.2.4 载荷工况定义325

8.2.5 定义作业参数并提交运行326

8.3 内螺纹铜管滚珠旋压成形模拟结果分析328

8.3.1 内螺纹铜管滚珠旋压过程模拟动画329

8.3.2 等效应力分析330

8.3.3 内螺纹管成齿分析331

8.3.4 动画制作332

8.4 本章小结332

第9章 管材绕弯成形有限元分析实例333

9.1 弯管绕弯成形工艺原理333

9.2 弯管绕弯成形有限元模型的建立334

9.2.1 初始设置334

9.2.2 几何模型335

9.2.3 表定义344

9.2.4 几何属性定义345

9.2.5 材料属性定义346

9.2.6 接触定义347

9.2.7 边界条件定义353

9.2.8 载荷工况定义354

9.2.9 定义作业参数并提交运行356

9.3 铜管绕弯成形模拟结果分析358

9.3.1 铜管绕弯成形模拟动态演示359

9.3.2 铜管绕弯成形分析359

9.3.3 厚度分布361

9.3.4 动画制作361

9.4 本章小结362

第10章 薄壁不锈钢管推弯成形有限元模拟363

10.1 薄壁不锈钢管珠粒填料推弯成形原理363

10.2 薄壁不锈钢管珠粒填料推弯成形有限元模型的建立364

10.2.1 初始设置364

10.2.2 几何模型364

10.2.3 表定义374

10.2.4 几何属性定义376

10.2.5 材料属性定义377

10.2.6 接触定义378

10.2.7 边界条件定义384

10.2.8 工况定义386

10.2.9 定义作业参数并提交运行387

10.3 薄壁不锈钢管推弯成形模拟结果分析389

10.3.1 成形管件壁厚变化规律390

10.3.2 冲头推力变化394

10.3.3 摩擦系数对弯管内外侧壁厚分布的影响394

10.4 本章小结395

第11章 管材胀形有限元分析模拟396

11.1 胀管工艺原理396

11.2 胀管成形有限元模型的建立397

11.2.1 初始设置397

11.2.2 几何模型398

11.2.3 表定义414

11.2.4 几何属性定义415

11.2.5 材料属性定义415

11.2.6 接触定义417

11.2.7 边界条件定义424

11.2.8 载荷工况定义428

11.2.9 定义作业参数并提交运行430

11.3 铜管胀管成形模拟结果分析432

11.3.1 铜管胀管成形模拟动态演示432

11.3.2 铜管的变形特点433

11.3.3 翅片的变形特点434

11.3.4 动画制作436

11.4 本章小结436

第12章 管材挤压成形有限元模拟437

12.1 管件挤压成形有限元建模437

12.1.1 初始设置437

12.1.2 几何模型438

12.1.3 表定义446

12.1.4 材料属性定义448

12.1.5 接触定义451

12.1.6 初始条件定义457

12.1.7 网格重新划分定义458

12.1.8 载荷工况定义459

12.1.9 定义作业参数并提交运行461

12.2 管件挤压成形后处理结果分析463

12.2.1 后处理结果打开463

12.2.2 管件挤压成形模拟动态演示463

12.2.3 挤压成形模拟结果分析464

12.2.4 工艺参数对管件挤压力的影响466

12.2.5 ZK60镁合金管件热挤压的组织演变规律467

12.3 动画制作470

12.4 本章小结470

第13章 皮尔格二辊冷轧管成形有限元模拟471

13.1 皮尔格二辊轧制成形原理471

13.2 皮尔格二辊轧制成形有限元模型的建立472

13.2.1 初始设置472

13.2.2 几何模型472

13.2.3 表定义479

13.2.4 材料属性定义481

13.2.5 接触定义482

13.2.6 载荷工况定义490

13.2.7 定义作业参数并提交运行491

13.3 皮尔格二辊轧制模拟结果分析493

13.3.1 管材等效塑性应力493

13.3.2 管材等效塑性应变495

13.4 本章小结497

第14章 镁合金板材异步轧制有限元模拟498

14.1 板材异步轧制基本原理498

14.2 板材异步轧制有限元模型的建立499

14.2.1 初始设置499

14.2.2 几何模型499

14.2.3 材料属性定义507

14.2.4 接触条件定义510

14.2.5 初始条件定义517

14.2.6 载荷工况定义518

14.2.7 定义作业参数并提交运行519

14.3 镁合金板材异步轧制模拟结果分析521

14.3.1 板材异步轧制过程金属流动分析523

14.3.2 板材异步轧制等效应变场分布524

14.3.3 板材异步轧制等效应力场分布525

14.3.4 板材异步轧制温度场分布525

14.4 不同工艺参数对板材异步轧制过程的影响525

14.4.1 不同轧辊转速比对异步轧制的影响525

14.4.2 摩擦因素对板材异步轧制的影响527

14.4.3 坯料温度对板材异步轧制的影响530

14.4.4 轧辊温度对板材异步轧制的影响531

14.4.5 压下率对板材异步轧制的影响532

14.5 本章小结535

第15章 涡轮盘闭模锻造中组织演变的有限元模拟536

15.1 组织演变的有限元计算536

15.1.1 组织演变模型536

15.1.2 用户子程序二次开发537

15.2 有限元模型的建立542

15.2.1 初始设置543

15.2.2 几何模型543

15.2.3 材料模型556

15.2.4 接触条件561

15.2.5 初始条件566

15.2.6 网格重划分567

15.2.7 定义工况567

15.2.8 定义作业参数568

15.2.9 提交作业572

15.3 结果分析572

15.3.1 温度场574

15.3.2 等效应变场574

15.3.3 流线场574

15.3.4 组织场575

15.4 本章小结576

第16章 水平连铸过程传热模拟577

16.1 铜管水平连铸成形描述577

16.2 水平连铸铜管有限元模型的建立577

16.2.1 初始设置577

16.2.2 几何模型578

16.2.3 表定义581

16.2.4 几何属性的定义583

16.2.5 材料属性的定义584

16.2.6 初始条件的定义585

16.2.7 边界条件的定义586

16.2.8 载荷工况的定义588

16.2.9 定义作业参数并提交运行590

16.3 水平连铸过程热模拟的结果分析591

16.4 本章小结594

第17章 铜盘管退火过程温度场有限元模拟595

17.1 铜盘管退火工艺过程流程595

17.1.1 铜盘管退火工艺概述595

17.1.2 铜盘管退火过程的传热原理595

17.1.3 铜盘管退火过程中的关键参数596

17.2 铜盘管退火温度场有限元模型的建立598

17.2.1 几何模型的建立598

17.2.2 材料特性定义627

17.2.3 初始条件定义630

17.2.4 边界条件定义632

17.2.5 载荷工况定义645

17.2.6 定义作业参数并提交运行646

17.3 铜盘管退火温度场模拟结果分析647

17.3.1 铜盘管退火温度场云图647

17.3.2 铜盘管热点与冷点温度演变历史650

17.3.3 铜盘管径向和轴向温度分布651

17.4 本章小结653

第18章 Marc二次开发654

18.1 Procedure文件二次开发655

18.1.1 Procedure文件655

18.1.2 Procedure文件的生成和运行656

18.1.3 Procedure文件示例656

18.2 Python二次开发661

18.2.1 Python与MSC.Marc的交互作用661

18.2.2 Python文件的生成与运行662

18.2.3 使用PyMentat和PyPost库664

18.2.4 使用Python第三方库扩展功能和编制GUI程序670

18.3 Fortran二次开发674

18.3.1 Fortran二次开发基础674

18.3.2 Fortran二次示例677

18.4 本章小结679