Применение программы LS-DYNA в процессах обработки давлением

Процессы обработки металлов давлением находят широкое приложение во многих отраслях промышленности: авиастроении, машиностроении, вагоностроении, судостроении и др. Например автомобиль на 80-90 % состоит из деталей полученных методами ОМД. К процессам обработки металлов давлением относят процессы горячее и холодного штампования, прокатки, оседания, ковки, прошивки, вытяжки, гибкие и много других. К отдельным методам ОМД можно отнести процессы изготовления гнутых профилей получаемых на многоклетьевих состояниях. Несмотря на очень широкое применение методов обработки давлением сами процессы еще не полностью изучены, что сдерживает разработку рациональных технологий, которые позволяют оптимизировать технологический процесс производства данных изделий и снизить расходы для их изготовления. В первую очередь это связано со сложностью процессов, которые происходят при пластичном ходе металла при обработке металлов давлением. Исследованию пластичного течения посвящена немало учебной литературы, где выводятся расчетные формулы для разных процессов ОМД. К сожалению, теоретические значения можно вывести только для относительно не сложных процессов и со значительными допущениями, например, к процессам гибкие, вытяжки, оседания, и к заготовкам простой формы: плоского квадратного письма, цилиндра, круглой формы. При применении заготовок более сложной формы и применению более современных методов ОМД даны формулы уже не работают или дают погрешность и не могут применяться при разработке оптимальных технологий. Употребимые в теории обработки давлением разнообразные приближенные методы сложны в применении и требуют тщательного подхода при их приложении. Решение данной проблемы является применением программ основанных на методе конечных элементов. Наиболее популярная в своей области - это программа LS-DYNA. Программа предназначена для расчетов бистротекучих, динамических заданий физики и процессов, которые имеют высокую нелинейность, и очень хорошо подходит для решения заданий обработки металлов давлением, поскольку перебежал пластической деформации в процессах обработки металлов давлением владеет значительной нелинейностью и бистопротекаемо. LS-DYNA позволяет моделировать практически все процессы ОМД, начиная от простой гибкие или оседание заготовки заканчивая деформацией многослойных материалов или деформацией взрывом. При этом в отличие от теоретических расчетов, где есть значительные ограничения по размерам и форме заготовок здесь отсутствуют ограничений по размерам и формам. Это связано с тем, что при вычислении конечно-елементой модели выполняется разбивка заготовки любой сложности на элементарные элементы (треугольники, пирамиды, четырехугольники и др.). Таким образом, значительно расширяя области применении этой программы. Моделирование процессов ОМД в программе LS-DYNA позволяет определить все необходимы параметры: напряженно деформированное заключается в любой точке детали и инструмента, который деформируется, в любой задан момент времени, а также энергетические параметры процесса, значения усилий и моментов, нормальных и касательных сил, контактные параметры процесса и другое, что необходимо при разработке оптимального технологического процесса и для глубокого анализа и понимания процессов, которые возникают в заготовке при пластической деформации металла. Основные трудности моделирования в программе LS-DYNA это наличие значительного количества разнообразных меню и параметров, необходимых для введения, которое требует весьма высокой подготовки и глубокого понимания процесса и необходимость высокопродуктивных компьютеров для их выполнения.

Моделирование в программе LS-DYNA

Обработка металлов давлением

Похожие статьи: