deform锻造模拟后处理中，网格尺寸突然变大

Question

deform锻造模拟过程中，在后处理观察锻造过程时，后期网格尺寸肉眼可见变大是怎么回事

Answer 1

在Deform锻造模拟后处理中，网格尺寸突然变大可能有以下原因及相应的解决办法：

原因

• 材料流动剧烈：在锻造过程中，材料的局部流动速度过快或者变形量过大，会导致网格发生严重的畸变，为了保证计算的稳定性和准确性，软件可能会自动对畸变严重的网格进行重新划分，从而使网格尺寸突然变大。例如在锻造一些形状复杂的零件时，材料在尖角、薄壁等部位的流动会非常剧烈。
• 接触条件变化：模具与工件之间的接触状态发生突然改变，如接触压力的急剧增加或摩擦系数的突变，可能会导致网格的局部变形过大，进而引起网格尺寸的突然变化。比如模具表面的粗糙度不均匀，在锻造过程中不同部位的摩擦系数不同，就可能造成接触条件的不稳定。
• 模拟参数设置不当：模拟过程中的一些关键参数设置不合理，如时间步长过大，可能会使软件在一个时间步内无法准确捕捉材料的变形过程，从而导致网格的异常变化；还有网格重划分的相关参数设置不合适，也会使得网格在不恰当的时候进行重划分，造成网格尺寸突然变大。

解决办法

• 优化工艺方案：通过调整锻造工艺参数，如降低锻造速度、优化模具形状等，来减小材料的流动剧烈程度。例如采用多步锻造的方式，逐步改变工件的形状，避免在一次锻造过程中材料变形过大。

  # 示例代码，模拟调整锻造速度
  forging_speed = 10  # 初始锻造速度
  if material_flow_intensity > threshold:
    forging_speed = 5  # 降低锻造速度
  

• 改善接触条件：对模具表面进行处理，保证其表面粗糙度均匀，减少摩擦系数的波动；同时合理设置接触参数，如接触刚度等，使模具与工件之间的接触更加稳定。

  # 示例代码，模拟调整接触刚度
  contact_stiffness = 1e6  # 初始接触刚度
  if contact_condition_change > threshold:
    contact_stiffness = 2e6  # 增大接触刚度
  

• 调整模拟参数：适当减小时间步长，让软件能够更精确地模拟材料的变形过程；同时仔细调整网格重划分的相关参数，如重划分的频率、网格尺寸的上下限等，确保网格在合适的时候进行重划分。

  # 示例代码，模拟调整时间步长
  time_step = 0.1  # 初始时间步长
  if grid_size_change > threshold:
    time_step = 0.05  # 减小时间步长