ABAQUS残余应力预定义场设置案例

概述

锻造应力分析作为工程设计与生产过程中的关键环节，关注材料在制造过程中的应力分布和变形特性，对产品质量和生命周期至关重要。本篇技术文章旨在介绍如何使用Abaqus与Casting Simulation Suite ProCAST集成，对专门针对轮毂铸造(LPDC)过程的模拟仿真，获取准确的残余应力、温度梯度、缩孔疏松以及偏析结果。

章节概述

引言：探讨了残余应力在产品结构分析中的重要性，以及Abaqus在解决非线性问题时的优越性能。结合ProCAST精确的残余应力输出，选项Abaqus的仿真能更逼近实际工况。

铸造仿真分析：实施基于轮毂LPDC工艺的简单仿真实验，聚焦于仿真后产生的关键参数计算，包括残余应力、温度梯度、缩孔疏松及偏析。




残余应力输出：阐述了从ProCAST输出残余应力的过程，包括通过脚本计算基于单元的残余应力，并提供了输出文件结构的详细说明。

Abaqus预定义场设置：通过分步骤指导，介绍了如何将ProCAST输出导入Abaqus，包括结果文件的导入、材料属性的赋予、装配模型的定义、求解步骤的构建和批次处理的优化建议。

处理输入文件：具体展示了文件内容的编辑步骤，涉及单元应力排序、格式变更和文件类型转换，为下一步的Abaqus设置做准备。

预置场配置：详细指引了在Abaqus中修改初始条件的过程，将ProCAST输出数据集成到实际的仿真环境中，从而完成整个集成仿真过程的构建。

后处理与结果验证：描述了通过比较ProCAST与Abaqus结果，确保数值一致性，提供了对实际制造过程进行合理参数分析的参考依据。

小结与讨论：总结了利用Abaqus与Casting Simulation Suite ProCAST相结合的简单轮毂铸造后的残余应力分析方法，承认了实际工业过程中的复杂性，指出该方法提供了一种实用的理论指导。

实际操作与考虑

1. 模型复现与网格优化：实际应用中需要考虑模型的复杂性，包括更高精度的网格划分、更精细的材料属性定义，以及考虑多种加工工艺对仿真结果的影响。

2. 案例扩展与应用范畴：本文案例侧重于轮毂铸造仿真，但这些方法同样适用于其他铸造工艺和零件类型，在诸如压力铸造、金属模铸造等领域的应用也是可验证的参考模型。

3. 数据整合与迭代优化：在数据导入和处理步骤中，可能需要进行多次迭代以优化数据适应性与计算精度，确保仿真结果的有效性和可靠性。

4. 仿真效率与资源利用：考虑到大型工业应用场景中资源限制，优化仿真参数（如超参数调整、高效计算资源选择）以提高分析效率和可重复性具有重要意义。