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基于SimSolid的铝-钢挤压分析

根据工程实际，对圆柱体铝锭和正方形钢板的挤压过程进行变形分析，已知正方形钢板边长mm，厚25mm，圆柱体铝锭直径50mm，高50mm，根据实际过程将钢板的周围四面固定约束，并在铝锭的上表面施加MPa的压力载荷，在铝锭和钢板接触面间设定摩擦接触，摩擦因子0.2。观察外载荷作用下的钢板应力分布及变形情况，并在Abaqus中作相同的受力分析，对比两者仿真结果。

从SimSolid中将已有材料Steel和Aluminum赋予钢板和铝锭，并在Abaqus中采用相同的材料参数值。如图1所示，根据实际情况施加边界和载荷，采用默认求解设置，分析受力变形和应力分布状态。

图1铝-钢挤压模型

图2应力分布云图

图3位移分布云图

从应力云图可以看出应力最大值位于钢板背面中间部位，最大应力为.93MPa，应力呈现均匀分布状态，与预想状态一致；从位移云图可以看出最大位移量位于铝锭上表面，符合实际情况，最大位移为0.mm。对比Abaqus得到的应力和位移分布云图，如图4和图5所示。

图4应力分布云图

图5位移分布云图

分别对比图2和图4、图3和图5可以看出，两者的应力和位移分布状态一致性较好，变化趋势相同；Abaqus分析得到的最大应力.1MPa，最大位移0.mm，与SimSolid所得结果的偏差分别为10.1%和4.7%，位移偏差值明显小于应力偏差值，这是因为Abaqus所得到的应力与网格密度、类型有密切关系，但总体而言，两者分析结果吻合度非常高，且SimSolid的前处理和求解时间明显少于Abaqus，节省了较大的计算资源，尤其对于设计过程中的零部件迭代更改节约了大量时间成本，显著提高了仿真分析的时效性。

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