LS-DYNA в процессах обработки давлением
Смотреть PDF | Просмотр печати
от: fzbm
Просмотров: 778
Слов: 430
Процессы ОМД находят широкое применение во многих отраслях промышленности: вагоностроении, судостроении, авиастроении, машиностроении и др. К примеру, автомобиль на 80-85 % состоит из деталей полученных методами обработки металлов давлением. К процессам обработки давлением относят процессы горячей и холодной штамповки, прокатки, ковки, осадки, прошивки, гибки, вытяжки и многие другие. К отдельным методам обработки металлов давлением можно отнести процессы изготовления гнутых профилей получаемые на многоклетьевых станах. Несмотря на очень широкое применение методов обработки давлением сами процессы еще недостаточно изучены, что сдерживает разработку рациональных технологий, позволяющих оптимизировать технологический процесс изготовления изделий и понизить расходы для их изготовления. В первую очередь это связано со сложностью процессов, происходящих при пластическом деформировании металла при обработке металлов давлением. Исследованию пластического деформирования посвящено немало учебной литературы, где выводятся расчетные формулы для различных процессов ОМД. Однако теоретические значения можно вывести только для относительно простых процессов и с большими допущениями, например, к процессам гибки, вытяжки, осадки и к заготовкам простой формы: круглой формы, цилиндра, плоского квадратного листа. При применении заготовок сложной формы и применению более современных методов обработки металлов давлением данные формулы уже не работают или дают погрешность и не могут применяться при разработке рациональных технологий. Применяемые в теории обработки давлением различные приближенные методы сложны в применении и требуют тщательного подхода при их использовании. Выходом из этой проблемы является использование программ основанных на методе конечных элементов. Наилучшей в своей области является программа LS-DYNA. Она предназначена для расчетов динамичных, быстротекучих задач физики и процессов, имеющих высокую нелинейность, и идеально подходит для решения задач обработки давлением, поскольку течение пластической деформации в процессах ОМД обладает значительной нелинейностью. LS-DYNA позволяет моделировать практически все процессы ОМД, начиная от простой гибки или осадки заготовки и заканчивая деформацией многослойных материалов или деформацией взрывом. При этом в отличие от теоретических расчетов, где есть существенные ограничения по размерам и форме заготовок здесь отсутствуют ограничений по размерам и формам заготовки. Связано это с тем, что при построении конечно-элементой модели происходит разбиение заготовки любой сложности на элементарные элементы (четырехугольники, треугольники, пирамиды и др.). Таким образом, значительно расширяя области применении этой программы. Моделирование процессов обработки давлением в программе LS-DYNA позволяет определить все необходимые параметры: НДС в любой точке заготовки и воздействующего инструмента в любой заданный момент времени, а также энергетические и силовые параметры процесса, величины силы и моментов, нормальных и касательных сил, контактные значения процесса и многое другое, что необходимо при разработке оптимального технологического процесса, для глубокого анализа и понимания процессов, происходящих в детали при пластическом деформировании металла. Основные трудности моделирования в LS-DYNA - это наличие значительного количества разнообразных таблиц и параметров, необходимых для ввода, что требует высокой степени подготовки и глубокого понимания процессов и необходимость высокопроизводительных компьютеров для их решения.
Об авторе
Автор на протяжении 4-х лет занимается моделирование процессов обработки давлением
Рейтинг статьи: 5.00