高度集成的用戶使用環境
作為非常人性化的計算機設計分析系統, STAMP-ENGINEER始終將操作的便利性和使用效率作為優先考量。各功能模組均被有機而巧妙地整合在統一的用戶界面中,採用純Windows操作界面,確保對使用者的要求降到最低限度。
系統的主要功能模組:
■ CAD設計模組
■ 衝壓特徵和知識庫模組
■ 仿真分析前處理模組
■ 仿真分析計算模組
■ 仿真分析後處理模組
■ 最佳化模組
強大的CAD引擎
STAMP-ENGINEER完美地解決了現有計算機模擬系統中缺乏設計能力和CAD能力太差的缺點,在設計工程和仿真工程中架設了一座橋樑。採用基於BREP(Boundary Representation)核心的實體模型,能對異常複雜的幾何曲面進行很好地表征。
通用CAD功能
■ 草圖設計
■ 創建錐、柱、環等基本幾何體
■ 對幾何體進行布爾操作
■ 倒角,斜切,鏤空,偏移,掃視
■ 幾何空間關係計算(法線,點積,叉積,投影,擬合等)
■ 幾何體分析(質心,體積,曲率等)
■ 空間變換(平移,縮放,旋轉)
高級CAD數據處理功能
■ 自動CAD數據修復和拓撲重構
■ 糾正自相交曲線和曲面
■ 幾何邊界清理和縫合
■ 刪除重疊的曲面
■ 刪除無用的曲面
■ 刪除過小的曲面
■ 自動曲面法向調整
■ 曲線降階和自動光順
數據交換
■ 輸入數據: IGES/STEP/STL
■ 輸出數據 IGES/STEP/STL
■ 專用數據接口(額外授權):Catia,UG,ProE, Solidworks
開放的仿真分析平台
基於模擬技術的多樣性和不同的工程套用要求,STAMP-ENGINEER採用開放式的仿真分析平台。當前內置了基於著名的DYNA技術的仿真求解器,同時,系統能根據不同的工業實際和要求搭配不同的求解核心,如ABAQUS, AUTOFORM, DEFORM 3D, FORGE3, LS-DYNA3D, MARC, PAM-STAMP 2G, Pro-CAST, STAMPACK, SYSWELD等。
得到工業廣泛認證的仿真核心
STAMP-ENGINEER內置的仿真分析求解器是目前動力顯式計算的鼻祖和典型的工業代表,歷經數十年的工業套用與錘鍊,已經得到了廣泛的認證,是業界公認的最準確、穩定和有效的仿真技術。
■ 基於動力顯式和隱式求解,自動調整時間步長與隱式增量,尤其適合於大位移、大變形的物理過程仿真。
■ 精確的殼單元和體單元方程,適用於精密回彈計算,並得到廣泛的工業套用。
■ 全面的材料模型,彈塑性、粘塑性、粘彈塑性材料模型;
■ 採用多種硬化曲線擬合方程描述拉伸性能,考慮各向異性係數與厚向異性係數。支持多種目前最先進的高強度鋼板的材料本構關係,支持用戶自定義材料模型。
■ 內置多種接觸算法,滿足不同工況需求。
■ 優秀的自適應格線技術,大大節約分析計算時間。
■ 支持等效拉延筋模型
■ 支持局部模擬、對稱模擬和子結構模擬
■ 支持Mapping技術,支持多物理場耦合計算
■ 多CPU協同計算能力(SMP & DMP/MPP),優秀的並行能力
■ 廣泛的支持平台(Windows, Linux、Unix系列) 全面支持64位處理器
快速設定嚮導
前處理模組主要由Stamping Auto Setup Wizard (快速設定嚮導)和Stamping Properties Editor (衝壓屬性編輯)兩部分組成。 前者用於對衝壓模擬模型的快速設定,可以大大縮短模型建立時間;而後者則用於靈活處理一些非共性的特殊問題。
通俗而言,計算機模擬就是一架電腦中的虛擬沖床。採用快速設定嚮導,用戶只需要在定義好的模版上輸入非常簡單的參數,猶如在沖床上對不同的部件進行指定,將沖床控制的各種參數設好,即可完成對衝壓過程的定義。
全圖形化操作界面
■ 有效性確認與提示
■ 簡單設定衝壓參數
■ 直接調用各種資料庫
■ 單一界面中設定所有參數
■ 單一界面設定所有的工步狀態
■ 操作簡單、方便、靈活
■ 能方便進行模板客戶化和擴充用戶模板
豐富的分析結果
■ 厚度、減薄率分布
■ 應力、應變的數值與矢量分布
■ 任意點應變路徑
■ FLC/FLD 成形極限圖(安全與風險預警)
■ 受力分析曲線(沖床選擇)
■ 回彈區域與變形分布
■ 平面度與零件剛度評估
■ 徑向壓力分布(表面擦傷判據)
■ 材料流動速度矢量
■ 材料流入量統計
■ 衝擊線與滑移線標記
■ 任意截面狀態(截面回彈對比)
■ 成形動態顯示(輸出成形動畫)
■ 皺紋分析
■ 開料尺寸最佳化(計算開料尺寸)
■ 衝壓負角判斷
■ 用戶自定義函式雲圖
全自動格線劃分與高級格線編輯技術
STAMP-ENGINEER中的格線技術能滿足幾乎所有材料成形的要求,如薄板衝壓,厚板衝壓,鍛壓,熱處理,鑄造,焊接等,也可以直接套用於其它結構分析系統和流場分析系統。
系統內置了多種性能優異的格線劃分器,可以進行1D, 2D和3D格線劃分,分別對應於桿/梁元素,殼元素和體元素。基於初始的CAD幾何,程式將自動建立一個連續的表面拓撲網路。用戶只需要輸入簡單的控制數據,即可自動進行格線劃分,而所有的對話語言,均是簡單明了的工業語言。
對於薄板衝壓,特別設計的Tool-Mesher能夠智慧型化地表征模具曲面幾何,在高曲率部分採用緻密的格線,以保證計算結果的精度,而在平坦的部分採用較大的格線已節約模型。而Blank-Mesher則能生成大小非常均勻的格線以最佳化計算時間。
強大的二維、三維格線進行格線重構技術(Remesh)對材料成形是非常重要和關鍵的,STAMP-ENGINEER很好地做到了這一點。配合各種方便的格線編輯技術,STAMP-ENGINEER中的格線功能可以直接和各種高端的專業格線工具相媲美,且對於材料成形則更具特色。系統支持多種格線輸入輸出格式,如ABAQUS, ANSYS, IDEAS, FLUENT, LS-DYNA3D, NASTRAN, PAM-CRASH, STL等。
回彈計算與平面度分析
STAMP-ENGINEER 內置的求解器同時包含了顯式和隱式兩種求解方法進行回彈模擬和平面度分析,之間可以自由切換。由於採用了新的計算方法並且針對不同的CPU型號採用硬體廠商的最佳化技術進行了特別最佳化,計算精度和效率均大大提高。
對於多步衝壓模擬,可以在板料的所有中間過程中均加入回彈計算,避免了因忽略每道工序後的回彈而造成的應力變化模擬不準確、進而影響最終工序回彈模擬精度的問題。
■ 速度快, 對大部分模型能直接採用Direct Solver;
■ 穩定性好, 能很好的控制收斂性問題,計算中能自動調節時間步長;
■ 準確性高,計算中能充分考慮自適應格線和不同的接觸類型;
■ 處理模型大,對於超大模型的回彈分析還能採用格線粗化和重映射技術快速得到一個初步的結果;
■ 適用材料廣:能對所有材料進行回彈分析;
■ 配備基於應力反向理論的回彈補償模組和驗證模組能對回彈補償進行分析驗證;
連續衝壓模擬技術
連續模模擬不僅要考慮承接前工序的應力和應變累計效應,更重要的是必須考慮衝壓速度對材料應變率和加工硬化的直接影響。此外,連續模中很小的局部尺寸(如圓角)和高精度的結果要求,也對模擬技術提出了更大的難度。
在模型建立方面,連續模仿真具有工步多且二維CAD數據占主導的特點,建立仿真模型往往費時費力,且很容易出錯。STAMP-ENGINEER中的專用建模工具,讓用戶能快速的建立各種衝壓局部特徵並快速複合到衝壓仿真模型中,大大縮減了建模時間且能實現參數化修改。
多CPU協同計算能力在連續衝壓模擬中也非常有用,能大大縮短計算時間。作為針對連續模仿真特別關注的STAMP-ENGINEER, 在這方面積累了超過15年的實際經驗,其易用性和準確性已經得到了廣泛的工業驗證。