Застосування програми LS-DYNA в процесах обробки тиском

Процеси обробки металів тиском знаходять широке застосування в багатьох галузях промисловості: авіабудуванні, машинобудуванні, вагонобудуванні, суднобудуванні і ін. Наприклад автомобіль на 80-90 % складається з деталей отриманих методами ОМД. До процесів обробки металів тиском відносять процеси гарячіше і холодного штампування, плющення, осідання, кування, прошивки, витяжки, гнучкі і багато інших. До окремих методів ОМД можна віднести процеси виготовлення гнутих профілів отримуваних на многоклетьевих станах. Не дивлячись на дуже широке застосування методів обробки тиском самі процеси ще не повністю вивчені, що стримує розробку раціональних технологій, що дозволяють оптимізувати технологічний процес виробництва даних виробів і знизити витрати для їх виготовлення. Насамперед це пов'язано з складністю процесів, що відбуваються при пластичному перебігу металу при обробці металів тиском. Дослідженню пластичної течії присвячено немало учбової літератури, де виводяться розрахункові формули для різних процесів ОМД. На жаль, теоретичні значення можна вивести тільки для щодо не складних процесів і із значними допущеннями, наприклад, до процесів гнучкі, витяжки, осідання і до заготовок простої форми: плоского квадратного листа, циліндра, круглої форми. При застосуванні заготовок складнішої форми і застосуванню сучасніших методів ОМД дані формули вже не працюють або дають погрішність і не можуть застосовуватися при розробці оптимальних технологій. Вживані в теорії обробки тиском різноманітні наближені методи складні в застосуванні і вимагають ретельного підходу при їх застосуванні. Вирішення даної проблеми є застосування програм заснованих на методі кінцевих елементів. Найбільш популярна в своїй області - це програма LS-DYNA. Програма призначена для розрахунків бистротекучих, динамічних завдань фізики і процесів, що мають високу нелінійність, і дуже добре підходить для вирішення завдань обробки металів тиском, оскільки перебіг пластичної деформації в процесах обробки металів тиском володіє значною нелінійністю і бистопротекаємо. LS-DYNA дозволяє моделювати практично всі процеси ОМД, починаючи від простій гнучкі або осідання заготівки закінчуючи деформацією багатошарових матеріалів або деформацією вибухом. При цьому на відміну від теоретичних розрахунків, де є значні обмеження по розмірах і формі заготовок тут відсутні обмежень по розмірах і формах. Це пов'язано з тим, що при обчисленні конечно-елементой моделі виконується розбиття заготівки будь-якої складності на елементарні елементи (трикутники, піраміди, чотирикутники і ін.). Таким чином, значно розширюючи області застосуванні цієї програми. Моделювання процесів ОМД в програмі LS-DYNA дозволяє визначити всі необхідні параметри: напружено-деформоване полягання в будь-якій точці деталі і інструменту, що деформується, в будь-який заданий момент часу, а також енергетичні параметри процесу, значення зусиль і моментів, нормальних і дотичних сил, контактні параметри процесу і інше, що необхідне при розробці оптимального технологічного процесу і для глибокого аналізу і розуміння процесів, що виникають в заготівці при пластичній деформації металу. Основні труднощі моделювання в програмі LS-DYNA це наявність значної кількості різноманітних меню і параметрів, необхідних для введення, що вимагає вельми високої підготовки і глибокого розуміння процесу і необхідність високопродуктивних комп'ютерів для їх виконання.

Моделювання в програмі LS-DYNA

Обробка металів тиском

Схожі статті: