DEFORM-3D有限元铝合金拔长变形过程应变场分布的研究(5)
（1）增加产品和工程的可靠性；
（2）在产品的设计阶段发现潜在的问题经过分析计算，采用优化设计方案，降低原材料成本；
（3）缩短产品投向市场的时间；
（4）模拟试验方案。减少试验次数，从而减少试验经费。--行间距有点问题
2.2 金属塑性成形模拟中关键技术
尽管金属塑性加工中的有限元理论及技术都有很大的发展，国内外的学者在一些方面已取得丰硕的成果，但由于塑性成形自身的特点，使得有限元在这个领域中的应用还存在一些具体的难题，如：模具结构的数学描述、摩擦与接触边界问题的处理、在分析过程中网格划分、畸变及网格重划分等，这些都值进一步深入研究[12]。
2.2.1 模具结构的数学描述
材料塑性变形受力状况取决于与模具表面的接触情况，准确、完整地描述模具的型腔信息是取得理想模拟结果的基础。一些复杂零件的模具结构较复杂，描述起来较困难。目前常用的描述方法有解析式法、有限元网格的近似描述法、参数曲面法及结合参数曲面的CAD 实体模型描述法等[13]。近似描述法是对模具型腔进行有限元网格剖分，将连续的型腔结构划分成有限个微小单元体，用这些单元的结合体近似表示模具的型腔信息。这种方法由于采用了有限元网格表达结构信息，数学处理比较方便，并在模拟中有利于动态边界条件简化处理。
2.2.2摩擦边界条件处理
塑性成形过程中，坯料与模具型腔间的接触摩擦是不可避免的，接触体的接触面积、压力分布、受力状态与摩擦状态随加载时间的变化而变化，接触与摩擦问题是边界条件高度非线性的复杂问题。摩擦问题有限元模拟使用的理论最初是经典干摩擦定律，以后在此基础上发展起了以切向相对滑移为函数的摩擦理论和类似于弹塑性理论形式的摩擦理论。
2.2.3动态接触边界处理
在有限元模拟过程中，变形体的形状不断变化，它与模具的接触状态也不断变化。这些变化便构成了工件模具间的动态接触表面。正确判断接触表面是进行有限元分析的一个基础。因此，在有限元模拟中每一加载步收敛后，均需对这些节点的边界条件进行相应的修改，进行动态边界条件处理。其常用的方法分三个步骤：自由节点贴模的判断和处理；触模节点位置的修正；触模节点脱模的判断和处理。
2.2.4网格划分和重划分的处理
网格重划一般分为三个步骤：网格畸变的判断、新网格生成和新旧网格之间数据转换。金属塑性成形是一个高梯度、大变形问题，坯料经过一系列的中间变形过程，从形状简单的坯料转变到形状复杂的产品。在变形过程中，往往会在局部区域内产生高温和大变形而导致网格畸变，这样会降低求解精度或发生模具嵌入坯料内部而发生穿透，所以需要采用自适应网格重划分技术。随着变形的进一步加剧，坯料初始网格会发生严重畸变，可能导致无法继续计算。因此，为了克服网格畸变引起的计算上的困难及精度上较低，当有限元网格畸变到某种程度时，必须停止计算，重新划分适合于计算的网格和确定修改后的边界条件，再继续进行计算。网格自动重划技术能纠正因过度变形产生的畸变或扭曲的网格，根据某一设定准则（如模具穿透、塑性应变、增量步准则等）自动重新生成形态良好的网格，并将原来旧网格中的状态变量映射到新划分的网格上，以保证后续计算的进行，提高计算精度[14]。
3 数值模拟分析软件DEFORM
3.1 DEFORM软件简介
DEFORM-3D是一套基于工艺模拟系统的有限元系统（FEM），专门设计用于分析各种金属成形过程中的三文（3D）流动，提供极有价值的工艺分析数据，及有关成形过程中的材料和温度流动。典型的DEFORM-3D应用包括锻造、挤压、镦头、轧制，自由锻、弯曲和其他成形加工手段[15]。