ANSYS Forming 2023R1简要评测

     众所周知，LS-DYNA作为业界主流的通用显示有限元计算软件，在冲压分析领域被多个专业软件使用，比如DynaFomr、JSTAMP、FTI Forming Suite等等，在被ANSYS收购以前，LS-DYNA作为独立的通用非线性求解器，一直跟多个领域的通用前后处理软件保持着良好的合作关系；但是在2019年LS-DYNA被Ansys收购，并于2021年推出了专用于冲压领域的专业仿真工具ANSYS Forming 2022R1，并且LS-DYNA针对此产品专门开发了F14系列的求解器，专供ANSYS Forming，不知道此操作对其他同类软件造成何种影响，可能也是一种警醒；

此文，笔者通过案例，简要的评估一下冲压领域最常用的展开、重力、拉延、修边、回弹计算等领域，评测ANSYS Forming过程如下：

分析案例：

系统： WIN10 22H2 64

测试软件版本: ANSYS Forming 2023R1

1. 零件展开功能：

笔者找了好久，此功能貌似目前还没有，这也是目前主流的冲压分析软件（AutoForm、Pam-Stamp、DynaForm、Jstamp、Forming Suite等必备功能之一；

2. 前处理测试：

此算例的冲压过程包含重力、拉延、修边、回弹四个步骤，从设置过程看，ANSYS Forming比同类软件有几个显著进步的地方:

2.1：网格自动划分

用户可以做到全程无感（后台自动处理），当然用户也可以在必要时对网格参数进行调整，笔者测试的几个例子，都无需调整

2.2 简化了工艺设置过程

此软件，对已经有同类应用经验的用户，可以很快上手，学习成本极低，对于标准的单动、双动设置过程比同类软件相对操作更少；

个别细节还需要加强，比如压边力设置需要更自由，目前对多段压边力还不支持；

2.3模型自动定位

对于符合要求的模型、标准的单动、双动设置过程可以做到全自动定位，效果还不错；

2.4 单工步的重力和回弹分析无需额外的设置，勾选即可

   对于板材的初始重力分析及拉延工步的回弹分析，设置简化到2步，无需额外操作；

2.5回弹工序可考量重力的影响

   FREE模式时，自动考量，人工约束定位时，可以勾选重力选项；

3. 求解过程测试

3.1 自动计算时间步长

LS-DYNA软件，计算过程自定根据网格大小，自适应时间步长，但是一般情况下，时间步长偏小，计算时间比人工控制要长，但对于新用户，计算精度提高，因为不合理的时间步长造成的错误结果会减少；

3.2计算过程冲压工具与板材的自动定位

在计算过程中，可以存在冲压工具与板材的距离过大，以前版本的LS-DYNA不能自动的识别冲压工具与板材的距离，就会存在空跑现象，浪费了很多时间；现在冲压工具在计算过程中可以快速与板材自动拟合定位，减少工具空跑的计算时间

3.3 计算提交和设置过程简化

参数计算的CPU数目和内存，可以方便的自定义，分析过程无需人工干预，实时显示进度和

3.4 回弹计算可能会失败

这个问题在LS-DYNA的评测过程中，已经在多个算例中发现，此问题从R12.1以后的版本都存在；

4. 后处理

后处理基本上该有的都有了，没啥大问题，操作上也相对比较容易；

5. 总结

整体来说，Aansys Forming的完成度已经比较高了，应付常用的冲压分析功能基本没啥大问题，但是相对于AutoForm、DynaForm、PAM-STAMP来说，部分功能还是缺失的；

从现有软件使用看：

A：求解效率方面还要进一步的提升，毕竟AutoForm的计算效率已经多年没有对手了，作为业界显示计算的扛把子，有理由也有必要提升一下了；

B：求解的稳健性需要提升，专用于Aansys Forming的LS-DYNA F14.1.0没有太大的惊喜，求解效率，计算稳健性还是有问题，笔者测试的几个例子，回弹计算多次出现问题，切换到旧版本又可以正常计算。

对其他使用LS-DYNA作为求解器的同类软件，比如DynaForm等，需要有警醒了，LS-DYNA针对冲压领域专门优化的求解器版本如果和以前一样大家都可以用，可能问题还不大，假如是Aansys Forming专用，那么竞品未来堪忧，也许是时候考虑自行开发求解器了。