1、學生學號 實驗課成績學 生 實 驗 報 告 書實驗課程名稱材料成型CAE綜合實驗開 課 學 院指導教師姓名學 生 姓 名學生專業(yè)班級-學年第學期實驗教學管理基本規(guī)范實驗是培養(yǎng)學生動手能力、分析解決問題能力的重要環(huán)節(jié)；實驗報告是反映實驗教學水平與質量的重要依據(jù)。為加強實驗過程管理，改革實驗成績考核方法，改善實驗教學效果，提高學生質量，特制定實驗教學管理基本規(guī)范。1、 本規(guī)范適用于理工科類專業(yè)實驗課程，文、經(jīng)、管、計算機類實驗課程可根據(jù)具體情況參照執(zhí)行或暫不執(zhí)行。2、 每門實驗課程一般會包括許多實驗項目，除非常簡單的驗證演示性實驗項目可以不寫實驗報告外，其他實驗項目均應按本格式完成實驗報告。3、

2、實驗報告應由實驗預習、實驗過程、結果分析三大部分組成。每部分均在實驗成績中占一定比例。各部分成績的觀測點、考核目標、所占比例可參考附表執(zhí)行。各專業(yè)也可以根據(jù)具體情況，調整考核內容和評分標準。4、 學生必須在完成實驗預習內容的前提下進行實驗。教師要在實驗過程中抽查學生預習情況，在學生離開實驗室前，檢查學生實驗操作和記錄情況，并在實驗報告第二部分教師簽字欄簽名，以確保實驗記錄的真實性。5、 教師應及時評閱學生的實驗報告并給出各實驗項目成績，完整保存實驗報告。在完成所有實驗項目后，教師應按學生姓名將批改好的各實驗項目實驗報告裝訂成冊，構成該實驗課程總報告，按班級交課程承擔單位（實驗中心或實驗室）保管

3、存檔。6、 實驗課程成績按其類型采取百分制或優(yōu)、良、中、及格和不及格五級評定。附表：實驗考核參考內容及標準觀測點考核目標成績組成實驗預習1 預習報告2 提問3 對于設計型實驗，著重考查設計方案的科學性、可行性和創(chuàng)新性對實驗目的和基本原理的認識程度，對實驗方案的設計能力20%實驗過程1 是否按時參加實驗2 對實驗過程的熟悉程度3 對基本操作的規(guī)范程度4 對突發(fā)事件的應急處理能力5 實驗原始記錄的完整程度6 同學之間的團結協(xié)作精神著重考查學生的實驗態(tài)度、基本操作技能；嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、團結協(xié)作精神30%結果分析1 所分析結果是否用原始記錄數(shù)據(jù)2 計算結果是否正確3 實驗結果分析是否合理4 對于綜合實

4、驗，各項內容之間是否有分析、比較與判斷等考查學生對實驗數(shù)據(jù)處理和現(xiàn)象分析的能力；對專業(yè)知識的綜合應用能力；事實求實的精神50%實驗課程名稱：材料成型CAE綜合實驗 實驗項目名稱DEFORM-2D軟件的操作與實例演練實驗成績實 驗 者專業(yè)班級組 別 同 組 者實驗日期第一部分：實驗預習報告（包括實驗目的、意義，實驗基本原理與方法，主要儀器設備及耗材，實驗方案與技術路線等）一、 實驗目的1） 了解認識DEFORM軟件的窗口界面。2） 了解DEFORM界面中功能鍵的作用。3） 掌握利用DEFORM有限元建模的基本步驟。4） 利用DEFOR模擬鑄造成型過程（包括Pre、Simulator、Post P

5、rocesser）。二、 實驗原理DEFORM是一套基于有限元的工藝仿真系統(tǒng)，用于分析金屬成形及其相關工業(yè)的各種成形工藝和熱處理工藝。通過在計算機上模擬整個加工過程，幫助工程師和設計人員： 設計工具和產(chǎn)品工藝流程，減少昂貴的現(xiàn)場試驗成本。 提高工模具設計效率，降低生產(chǎn)和材料成本。縮短新產(chǎn)品的研究開發(fā)周期。DEFORM-2D（二維）適用于各種常見的UNIX工作站平臺（HP，SGI，SUN，DEC，IBM）和Windows-NT微機平臺?？梢苑治銎矫鎽兒洼S對稱等二維模型。它包含了最新的有限元分析技術，既適用于生產(chǎn)設計，又方便科學研究。三、 實驗步驟1DEFORM前處理過程（Pre Process

6、er）1） 進入DEFORM前處理窗口。2） 了解DEFORM前處理中的常用圖標3） 設置模擬控制4） 增加新對象5） 網(wǎng)格生成6） 材料的選擇7） 確立邊界條件8） 溫度設定9） 凸模運動參數(shù)的設置10）模擬控制設定11）設定對象間的位置關系12）對象間關系“Inter-Object”的設定13）生成數(shù)據(jù)庫14）退出前處理窗口2DEFORM求解（Simulator Processer）3DEFORM后處理（Post Processer）1)了解DEFORM后處理中的常用圖標。2）步的選擇3）真實應變4）金屬流線5）載荷行程曲線四、實驗任務已知條件 毛坯尺寸：底面半徑60mm，高度200mm

7、毛坯材料：AISI-10251800-2200F(1000-1200) 毛坯溫度：1200 單元數(shù)：1000 模具尺寸：寬度200，高度60 上模壓下量100mm，壓下速度10mm/s 完成如下操作 (1) 建立DEFORM-2D/Preprocessor圓柱體鐓粗模擬分析模型，生成以“姓名拼音-學號”命名的.DB文件，如：金坤操作命名為JinKun-06 (2) 對鐓粗過程進行模擬，完成以下操作： 1） 測量壓下量分別為25mm、50mm、75mm、100mm時毛坯底面半徑和最大半徑，作出行程-毛坯底面半徑、行程-毛坯最大半徑變化曲線。 2） 輸出毛坯等效應變圖 3） 輸出載荷-行程曲線 (

8、3) 對上模壓下速度分別為10mm/s、20mm/s、30mm/s、40mm/s進行模擬，完成 以下操作： 1）測量四種上模壓下速度下，毛坯最終成形底面半徑和最大半徑，作出速度-毛坯底面半徑、速度-毛坯最大半徑變化曲線。 2）測量四種上模壓下速度下，毛坯最大載荷值，作出速度-載荷變化曲線 3）測量四種上模壓下速度下，毛坯最大和最小等效應變值，作出速度-最大應變、速度-最小應變變化曲線。第二部分：實驗過程記錄（可加頁）（包括實驗原始數(shù)據(jù)記錄，實驗現(xiàn)象記錄，實驗過程發(fā)現(xiàn)的問題等）一、前處理1. 進入DEFORM前處理窗口在安裝有WINdows操作系統(tǒng)和deform-2D軟件的系統(tǒng)中，單擊啟動軟件。

9、選擇file|new，增加一個新問題，出現(xiàn)問題設置窗口。保持系統(tǒng)設置不變，單擊next按鈕，打開deform-2D前處理器，進入前處理環(huán)境。如圖1.1所示：圖1.12. 設置模擬控單擊圖標，打開“simulation control”窗口。在該窗口中改變模擬標題為newtrial，選擇系統(tǒng)單位為“SI”，其他默認為系統(tǒng)設置，單擊OK按鈕退出窗口。如圖2.1所示：圖2.13. 增加新對象通過單擊對象樹下等插入對象按鈕，添加新對象workpiece，單擊按鈕，為新增對象建立幾何模型。單擊edit按鈕，出現(xiàn)一個空白表格，在表格中順序順序（逆時針）輸入各特征點等坐標X、Y、R。輸入完成后，單擊appl

10、y按鈕，將數(shù)據(jù)寫入系統(tǒng)，此時系統(tǒng)中將顯示所見圖形。再次單擊插入對象按鈕，插入上下模Top die、bottom die。如圖3.1所示:圖3.14. 網(wǎng)格生成為了將workpiece生產(chǎn)網(wǎng)格，單擊mesh按鈕。在Tool標簽下對網(wǎng)格數(shù)量進行選擇，設置為2000，如圖所示。在detailed settings中將Size Ratio設置為1.如圖所示：單擊Generate Mesh按鈕，生成網(wǎng)格如圖4.2所示：圖4.25. 材料的選擇單擊“workpiece使其高亮顯示，單擊材料按鈕，右邊顯示材料選擇窗口，單擊steel，選擇材料AISI-10251800-2200F(1000-1200C)。單

11、擊Assign Material按鈕，將所選材料導入到Workpiece中，如圖5-1所示：圖5-16模擬控制設定單擊圖標，打開模擬控制窗口，再單擊step按鈕進入步控制，依次對各項進行設置，單擊ok退出，如圖6所示：圖67.確立邊界條件單擊按鈕進入邊界條件選擇窗口，如圖7所示：單擊選擇按鈕，用鼠標選擇左上角第一點，繼續(xù)選擇左下角第二點，兩點選擇后，毛坯對稱中心軸將高亮顯示，這便是毛坯的邊界。邊界選好后，單擊按鈕，“Velocity”會出現(xiàn)“X，F(xiàn)ixed”，說明邊界條件已經(jīng)確定。圖78.溫度設定次單擊“workpiece”、“Top Die”、“Bottom Die”中的general圖標，

12、在“Temperature”中單擊Assign temperature按鈕，輸入合適的溫度值，單擊OK，使溫度確定下來。如圖8。圖89設置對象間的位置關系單擊按鈕，彈出如圖7.1所示的窗口，在此窗口中可設定對象間的位置關系。單擊interference按鈕，顯示如圖7.2所示的窗口。選擇Positioning Object為“Workpiece”，“reference”中選擇“Top Die”，在“Approach Direction”選擇方向為“Y”，單擊“Apply”按鈕，毛坯與凸模的位置關系就確定了。同理設置“Bottom Die” 在“Approach Direction”選擇方向為“

13、-Y”，單擊“Apply”按鈕，毛坯與凹模的位置關系就確定了。圖7.1 圖7.210.對象間關系“Inter-Object”設定單擊按鈕，由于當前沒有設定關系，會彈出一個對話框詢問是否希望系統(tǒng)添加默認的關系，單擊Yes按鈕后，進入過盈對象關系設定窗口，如圖8.1所示：圖8.1選擇Top Die（1）workpiece，單擊Edit，將constantly選項設置為0.3，其他為系統(tǒng)默認設置即可，單擊close。同樣設置Bottom Die（1）workpiece。單擊圖標，然后單擊Generate All按鈕，毛坯與凸凹模的接觸即生成，單擊Ok退出。如圖8.2所示：圖8.211.凸模運動參數(shù)的

14、設置單擊“Top die”，待其高亮顯示后單擊Movement圖標，設定凸模的運動參數(shù)，如圖9.1所示：圖9.112生成數(shù)據(jù)庫單擊按鈕，出現(xiàn)如圖9.1所示的窗口，單擊Check按鈕，開始對各項數(shù)據(jù)進行檢查。檢查無誤后，單擊Generate按鈕生成數(shù)據(jù)庫。單擊Close按鈕，退出該窗口。圖9.110.退出前處理窗口單擊保存按鈕，關閉前處理窗口。二Deform求解1.打開一個預保存的問題2.求解，單擊Run，開始模擬，如圖2.1所示：圖2.1三 Deform后處理當模擬完成后，單擊“post processor”中的“Deform-2D Post”，彈出后處理窗口。測量鐓粗后鍛件底面半徑（2）1）

15、單擊按鈕，然后鼠標先后點擊鐓粗后鍛件地面的兩斷點。如圖1.1所示： 圖1.1壓下量(mm)底面半徑(mm)最大半徑(mm)2560.9666.155063.4872.617567.8080.1510075.0089.412）輸出毛坯等效應變圖3）單擊圖標，按圖3.1所示進行設置，單擊Ok得到載荷行程曲線，如圖3.2所示：圖3.1圖3.2在速度為20mm/s時的載荷行程曲線改變上模下壓速度，分別為20mm/s、30mm/s、40mm/s進行模擬，求出不同速度下對應的最大載荷值 在速度為20mm/s時的等效應變圖和載荷行程曲線 在速度為30mm/s時的等效應變圖和載荷行程曲線 在速度為40mm/s時的等效應變圖和載荷行程曲線實驗結果：壓下速度(mm/s)底面半徑(mm)最大半徑(mm)最大載荷值(KN)最大應變最小應變1075.0089.4112101.360.02342075.4589.0513101.300.03543075.3788.8613701.290.04294075.5988.7414101.280.04841) 速度-毛坯底面半徑、速度-毛坯最大半徑變化曲線2) 速度-載荷變化曲線3) 速度-最大應變、速度-最小應變變化曲線教師簽字_第三部分 結果與討論（可加頁）一、實驗結果分析（包括數(shù)據(jù)處理、實驗現(xiàn)象分析、影響因素討論、綜合分