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1、CAE联盟论坛精品讲座系列三大冲压仿真软件AutoForm/DynaForm/PAM-STAMP综合对比主讲人阿毅CAE联盟论坛一总版主目前市面上有多款冲压仿真软件，比如国外的AutoForm. DynaForm、PAM-STAMP、 JSTAMP等等，国内华中科技大学的FASTAMP等都得到了较广泛的应用；笔者就目前商 用化最好的三款软件：AutoForm. DynaForm、PAM-STAMP在快速展开、重力、拉延、 切边、回弹等几个主要的仿真领域进行测试，对操作界面、难易程度、展开尺寸、计算时间、 计算后尺寸、厚度、回弹尺寸等方面进行对比，以综合评估这三款软件的差异。（笔者接触 PAM-
2、STAMP 7年、DynaForm 6 年、AutoForm 1 年） 测试平台操作系统：windows7 SP1_X86CPU： Intel Q620M （双核4线程，测试使用单核双线程）测试软件平台（32bit） :AutoForm R3 V4.5 DynaForm5.8 LS-DYNA LS971_R5.1.1PAM-STAMP 2011.0仿真相关数据及设置标准：材质：所有案例材质均采用HC260LAD，厚度1mm：详细数据见附表。工具网格：最大10mm,最小尺寸0.1mm，弦高差0.05板材网格：均匀网格大小为3mm，网格细化层数为2闭合速度：压边：2m/S拉延：5m/S （Auto
3、Form压边1拉延2）摩擦系数：0.045积分层数：7终止条件：自动终止定位：自动定位时间步长：各软件自动拟定前处理细节对比AutoFormDynaFormRAM-SWMP弃血语言英文中文英文软件平台UNIX 坚 WindowsWindows少，准 Windows可操作性容易软件箱定性高一般高CAD数据支持IGE5.5TEP 等IGESSTEP 等必珏.STEP磐MESH故据支持N能等腿等Nas等坐标疝煽辑支持支持一支持M料编辑支捧支持支持肘称面H.i史拙（航鹿偌度支持（任意匍度）虚叔拘延筋支拌支持支持不支持支持不支持默认工作坐标系默认正轴向h现认Z轴向t默认Z油向卜网格检在及编骸|支帝支椅网
4、格刻分快速，质鼠商快速质星高抉速,质,高分析设置及n功化简易容易VA W *三个软件的前处理界面各有特色，AutoForm是基于零件设计流程化、向导式界面，而DynaForm则基于模具设计及零件设计传统界面与向导式界面的结合体，PAM-STAMP则是 标准的Windows界面程序；三个软件的模面网格划分都是自动化的，但PAM-STAMP对碎面较多的IGES的处理能力要优于AutoForm和DynaForm，整体来说，只要参数设置合理， 都可以得到比较好的网格；从IGES和网格输入输出上，DynaForm更灵活一些，比如导入 的IGES含有多个层（多个模面）会自动分层，而AutoForm和PAM
5、-STAMP不会自动分 层，需要手动操作，比较麻烦；网格输入上，AutoForm会对输入的网格进行重划分，而 DynaForm也PAM-STAMP可以比较好的支持Nastran网格等;三个软件都可以对3D边界 曲线进行IGES输出；对称条件设置DynaForm有些问题，不能定义任意角度，只能对XY 等标准方向进行设置，而AutoForm和PAM-STAMP可以任意角度设置，但PAM-STAMP 添加对称面过程比较复杂；零部件定位，AutoForm是预先可视化自动进行的，DynaForm 跟AutoForm比较类似，在多工序或者多工步的时候，只能预先设置位置，不能在第二步自 动的接触定位；PAM
6、-STAMP可以多工步自动定位，但是不是实时的（求解器自动定位）但 功能上可以实现多工步模具的自动定位，（比如，计算完一步后，第二步的模具自动落在板 料上，而不是从开始定义的位置进行移动）；工序工步设置过程，AutoForm比较简单，自 动化程序较高（基于单一曲面片，适合于零件设计分析流程，而模具设计流程则需要单独处 理一下），DynaForm的自动设置自5.7版本之后也日趋完善（零件设计分析流程和模具设 计分析流程兼顾），PAM-STAMP自动设置过程比较繁琐，要求设置人员对软件的手动设置 过程比较了解，因为有很多地方只能手动设置或自定义宏命令（这个也很繁琐）；计算终止条 件，三个软件都可以
7、实现用时间、距离、厚度等多种条件的计算终止设置，其中PAM-STAMP 可以用多个条件进行控制且比较灵活，而AutoForm和DynaForm只能使用一个；但PAM-STAMP的料厚终止探测不是很好，经常提前终止，AutoForm和DynaForm要好一些；求解器细节对比功能名称AuloFormDynaFormPAM-STAMP分析日志自动输出自动输出自劫输出分析临时结果输出不支持支持支持分析时M预测必i.支持支持蚯值分所里启理it菲1E常退出商照哲支贤在现有妹果匕性运算）不支持不支撞支持重启动分析【七事需妥解时停止也迁宿，母此以竹！雅沽竖卷）更挡 |隔户!先设却卜 r&bt件蜿出既亲）支技会
8、卜由使与渣*Hi. rSktv丈件颇谜）支持就至肝A小卜靠出.不支持不支:匕支持SMP（单机零CPU）支持支持求解器对CAE软件的应用者来说，是一个黑盒子，PAM-STAMP在求解器再计算过程 中可以随时点击菜单输出结果，AutoForm DynaForm则只能预先定义，不能随时输出； 在计算完成后，如果需要上模还要往下压一段距离，AutoForm和DynaForm只能重新设置 参数，重新计算，而PAM-STAMP可以在现有计算结果之上进行计算，无需重新分析；后处理鞋机对比功能名祢AutoFormDynaFormPAM-STAMP厚度减薄等）支抻交持支持板料&移不吏持（但有E方向）支持支持应力
9、、应变支持支持FLD (FLC)支持支捂动态剖切支持支持支持设备吨位预测支持结1k愤懊支持支持后处理，对于大部分结果的输出，3个软件都可以做到，比如厚度、应力应变、设备 吨位预测等差别不大；从操作上讲PAM-STAMP更简易一些，AutoForm和DynaForm类 似；整体功能表一览（冲压相关）的能名祢AutoFormDynaFormPAM-STAMP模面设计支持*支持*支持坯料段计L料制胃3支舟支持*不支持快速椎版支持更持*支持*快速展开一步展开I支持支持“中好丈抑*展开边线忧化支羽f *支f重力椎拟支持*5支持中虾支楠Zi#单也轮延模报支持*支持*支持3*4双动拉延模拟支持” “港支持支
10、持*“4修边、切1代破裂刀支持*支扫*支椅，回弹椎拟支持支耕*支持id回弹补住支符支持*支精*4皎压成型支持*支持支持*“百弯管模拟支持I*、支持*安持翻边椎拟支持支持“i卷边椎拟支持支持*支持热分析支持支持支持退火热处理1壬持、支持不支抻包边支持不支持支持自动优化分析攵特不支持从目前最新版本看，在冲压领域，三个软件都可以做到全工位的和完整工序的分析；3 个软件本地化做的最好的是DynaForm，软件和帮助都已经汉化，AutoForm和PAM-STAMP 都是英文的，目前还没有官方汉化版本；从易用性上讲，AutoForm和DynaForm相差不大， 而PAM-STAMP对人的要求相对较高；三个
11、软件都可以进行回弹补偿，但是PAM-STAMP 的曲面补偿是第三方软件完成的，要想得到最终的曲面还得买其他的软件，而AutoForm和 DynaForm则不需要；下面会重点对比测试零件展开、重力、拉延、切边、回弹等五个常用 的功能进行综合测试，使用相同的材质和工艺参数条件，然后对比起结果的差异，本次测试 的仅代表软件的计算结果，不代表与实际的物理现实的差距，仅用于软件研究和测试；测试1：坯料快速展开（反求）三个软件都有对零部件的反求模块，也就是AutoForm的ONESTEP，DynaForm的 MSTEP，PAM-STAMP的inverse模块；用于对零部件的快速展平，以优化落料或料带设 计
12、；下面对3个软件的功能进行综合测试： 测试数据为：NumiSheet 2008 BM2_00_SRAIL_REFERENCE_GEOMETRYigs站果类型AutoFormDyraF&rmPAM-STAMP各注求解模块OnestcpMFSTEPInverse撤作摩胳*中英文中文英文网格划分争融 f网搭类型三角形花单元4变形克单死4哽彩吨申足网榕散目S72645111064?计尊时回753S64S咿心弟H凿,支持约束条忤支持支挤支特展开轮廓眺生成手动口动手动li动输出轮1驱线*螭支持木支持手动边线拖出宣持料WW有有无分步展开无有无展开精度尊星缱评价时，最高为*- *罐多超如七-A 5总结：三个软
13、件都有快速反求模块，用于坯料的快速展开，其中DynaForm的速度和 功能比AutoForm和PAM-STAMP丰富一些，DynaForm能够自动输出轮廓边线，其他2 个软件需要手动输出，不过都比较方便，耽误不了多少时间；展开的边线3个软件相差不 大，PAM-STAMP和DynaForm更接近一些，这个与求解器的类型有关，这里不得不说一 些DynaForm用的的求解器MSTEP为华中科技大学开发的，是国内为数不多的CAE领域 的软件是搭配在DynaForm中，值的称赞！下表为 AutoForm. DynaForm、PAM-STAMP展开计算结果：三个软件的结果基本一致，其中红色线为AutoFo
14、rm的结果，蓝色重合部分为DynaForm 和PAM-STAMP的结果（2个重合了）； 快速展开还可以定义约束点等功能，在AutoForm. DynaForm、PAM-STAMP等中可以进行类似的操作，本次测试就不再 详 述； AutoForm和DynaForm还有对展开坯料的料带布局、材料利用率、价格计算等辅 助功能，而PAM-STAMP就没有类似的功能了； 总之，相对而言,AutoForm和DynaForm 的在坯料快速展开这个方面，要比PAM-STAMP功能更好一些，尤其是DynaForm是中文 版的，国人开发的MSTEP求解器也很给力，所以可应用性比较好，目前DynaForm还支 持分
15、步展开，这个也是3个软件中独有的；测试2：重力测试测试题目DynaForm自带的fender例子，DynaForm和PAM-STAMP使用同样的网格 （nas），AutoForm使用默认网格（AF输入nas网格后，使用和原网格大小差不多的设置 条件）；端果类型Autol-ormPAM-STAMP备注察钢模块IncrenmentalLS-DVNAAutoStamp棵作加易简易茴胡界面语言英丈中文英攵三角克单孔四边壳单龙四边而单网网捂靓tl59拓257U2S7O计嫁时间12UCazsec求解骁型陛式幽式求前棱心数222点通方间最大大移-65-7mm-68 31Smm-60-t91rnm从有卜-朗并
16、始，沿耐时方向堆4卜边侑 点5：点H方啊方大位梯A 32 5诃域大荷祥-37.9mm-3O.9Olnnrn-37.269mm点岖方向箪口莅移-25 4mm-26.922mm-31.612mn房级评价时.略力*-*- *趣多越好，-理*AutoForm不支持直接利用第三方网格，导入的模面NAS网格文件会直接变成三角网 格，对于板料仅是抓取了输入数据的边线，所有的板材网格都是 AutoForm自己生成 的； 在计算速度上，AutoForm最快，这个也是业界公认的，PAM-STAMP和DynaForm 计算时间基本一致。 计算精度上，AutoForm和DynaForm基本一致，详细看下页图片 （Dy
17、naForm显示的是位移的绝对值，这个有些问题）PAM-STAMP的结果与前两者略有差 距； 下表为AutoForm. DynaForm、PAM-STAMP重力计算结果：AUtaFcrmOvnaForn2M Fil*lF a.gmzij| rflt丈加性崩Jiwn1 心 I母也 *我Ein.E MfJt/pJfSa.HWTmH心 5TAMF插置再tt测试3：拉延测试使用NumiSheet 2008 BM2案例，进行LC3的分析，摩擦系数为0.045，压边力为400KN；结果类型AutoFor mDynaFormPAM STAMP案注初始应材博格就日1760176457645终止成材闷格撇国3585925644261B82 -2网格捷垠三角形界血语言英文中文英文求解器Increment R3LS971R5.1.1AutoStarrip计算时间6min 50sec46min 54 sec31min 33$ec同等硬件配置厚度范围（mm0,815 1.C310.803-1.0190,75 1 Fi flitor s
