МУ Ansys (1247045), страница 11
Текст из файла (страница 11)
Необходимо выбрать теперь всюмодель.Запомните базу данных в файле constrain.db2.10. Приложение нагрузок (Loads)В данной задаче будем использовать два типа внешних нагрузок – кинематическая нагрузка (движение пуансона с определенной скоростью) и силовая (воздействие прижима на заготовку с определенной силой).2.10.1. Определение графиков внешних нагрузок.В реальности процесс вытяжки производят при скоростях движенияинструмента не более 0.5 м/с. Ранее мы приводили сведения о том, чтоминимальный шаг интегрирования, определяемый условиями устойчивости решения при явных методах, обратно пропорционален скоростидвижения элементов.
В том случае, если вы обладаете достаточным запасом времени и мощным процессором – следует использовать истинные скорости движения инструмента. В нашем случае в учебных целяхдля сокращения времени расчета мы увеличим скорость движения инструмента в 5 раз до 2.5 м/с (2500 мм/с). Это может привести к появлению динамических эффектов, но сократит время расчета.По условию задачи удельная сила прижима составляет 2.5 МПа. С учетом того, что мы используем четверть полной модели, определите силу, воздействующую на прижим (для заготовки диаметром 200 мм величина силы составляет 10000 Н).Ориентировочный путь, который должен совершить пуансон до полной вытяжки стакана при заготовке диаметром 200 мм, равен 80 мм.Таким образом, время перемещения пуансона с постоянной скоростью562.5 м/с составит 0.032 с.
Путь пуансона и время его перемещения дляваших размеров рассчитайте самостоятельно. Необходимо учесть время, необходимое на разгон пуансона и преодоление зазоров.В программе LS-DYNA следует избегать ступенчатого изменениянагрузки, поэтому примем следующий график изменения скорости пуансона и силы прижима (для диаметра заготовки 200 мм):FvF=10000 Нv=2500 мм/сt, c0,010,0342.10.2.
Задание массивов данных для внешних нагрузок.Необходимо создать массивы для времени, скорости ползуна и силыприжима:U: Parameters Array Parameters Define/Edit... AddВвести поочередно названия “Time”, “Vel” и “Hold” в поле “ParameterName”. Количество строк (row) ввести 3 (поле I,J,K No. of rows, cols,planes) . Далее поочередно выбрать каждый массив, нажать “Edit” и отредактировать в соответствии с графиком2 (знак минус учитываетнаправление действия внешней нагрузки):Time: 0 ; 0.01 ; 0.034.Vel: 0 ; -2500 ; -2500 .Hold: 0 ; -10000 ; -10000.После редактирования каждый раз использовать FileApply/Quit2.10.3. Приложение нагрузок.M: +Preprocessor +LS-DYNA Options +Loading Options SpecifyLoadsВ поле “Load Label” указывать RBVZ для скорости, а для силы RBFZ.В поле “Component Name or Part Number” указывать номера идентификаторов пуансона и прижима.
В поле “Parameter Name for time values” указать “Time”. В поле “Parameter Name for data values” указатьсоответственно “Vel” для пуансона и “Hold” для прижима. Для просмотра заданных кривых можно воспользоваться командой:M: +Preprocessor +LS-DYNA Options +Loading Options Plot LoadCurve.3. Запуск на расчет.3.1. Задание параметров расчета.2Приведенные значения справедливы для диаметра заготовки 200 мм57Для предотвращения появления искажений формы, присущих вырожденным КЭ, для моделирования операций формоизменения надо указать значение Hourglass:M: +Solution +Analysis Options +Hourglass Ctrls LocalВ поле “Material Reference number” указать номер заготовки (№1), а в полеVAL1 “Hourglass Control Type” – тип контроля – 4.
В поле VAL2 значение0.05. В полях VAL5 и VAL6 указать величину, равную значению VAL2(рекомендации разработчиков).Далее надо указать время окончания процесса формоизменения:M: +Solution + Time Controls Solution TimeУказать время 0.035 с.Также указать количество шагов для сохранения:M: +Solution +Output Controls +File Output Freq Number of stepsУстановить значение для Time-History равным 100.Указать необходимость вывода сил контактного взаимодействия в ASCIIфайлM: +Solution +Output Controls ASCII OutputВыбрать Resultant forces.3.2. Сохранить базу SAVE_DB.3.3.
Запуск на расчет осуществляется командой “Solve”. Предварительное время расчета очень грубое и никогда не является истиной. Во время расчетаможно нажать комбинацию Ctrl+C и ввести “sw2” для оценки оставшегосявремени для расчета, “sw1” для завершения расчета.Если время расчета все равно оказывается значительным (это зависит отпроизводительности процессора вашего компьютера), то можно прибегнутьк искусственным мерам, увеличив плотность материалов, например на порядок. В этом случае мы вносим ошибку в воспроизведение волновых процессов и динамических свойств модели. Однако в данном случае этими эффектами можно пренебречь.4. Просмотр результатов.Для вывода результатов расчета на экран необходимо прочитать необходимуюзапись в базе данных результатов расчета.Чтение последней записи: M: +General Postproc +Read Results Last SetЧтение записи в конкретный момент времени: M: +General Postproc +ReadResults By Time/Freq…Для более наглядного представления результатов необходимо осуществитьвывод на экран только деформируемой заготовки (простейший способ – выборпо материалу), установить истинный масштаб деформаций ( Style Displacement Scaling...
) и показ толщин КЭ:U: PlotCtrls Style Size and ShapeЗдесь установить “галочку” в опции /ESHAPE "Display of element shapes basedon constant descriptions".4.1. Выведите на экран деформированную форму готовой детали. Отобразитена ней эквивалентные напряжения (SEQV). Достройте изображение до58полного объемного изображения (Symmetry Expansion). Сохраните этоизображение в виде BMP файла на диске.4.2.
Создайте анимацию процесса вытяжки стакана с отображением величиныэквивалентных деформаций.4.3. Вернитесь к отображению ¼ детали. Для различных моментов времениотобразите эквивалентные напряжения таким образом, чтобы был виденочаг пластической деформации. Проанализируйте результаты и запишитевыводы в отчет.4.4. Для момента времени, соответствующему глубине стакана, равной 16 мм(сумма радиусов скругления матрицы и пуансона) отобразите величинынапряжений во фланце x и y. В каком сечении эти напряжения равны соответственно радиальному и тангенциальному напряжениям во фланце?Постройте эпюры изменения радиальных и тангенциальных напряжений вофланце.
(Path operations, сначала определить путь – define path, затем определить переменный для вывода – map onto path, и, наконец, вывести результаты на график – plot path items on graph). Запомните эпюры в BMPфайле и зарисуйте в отчете.4.5. Постройте график изменения силы деформирования по времени. Силу деформирования можно получить как результирующую силу в направлениикоординаты z для контакта пуансона с заготовкой (здесь пригодится номерконтакта, который вы записали, при определении контактных пар). Контактные силы в процессе расчета записываются в файл RCFORC.DAT (приопределении ASCII output). Для считывания этого файла перейдите вTimeHist Postpro. В открывшемся окне Time History Variables с помощью FileOpen Results выберите файл draw.his (предварительно установите в окне Типфайла – Explicit Dynamics Results), а затем файл базы данных draw.db После этого можно считывать файл RCFORC:M: +TimeHist Postpro +Read LSDYNA Data RCFORC file…В поле Read data for contact number введите номер контакта, соответствующий контакту пуансона с заготовкой.
(Обратите внимание на цифру 2 номер переменной, заданной в поле выше).Построение графиков может быть осуществлено следующим образом: M: +TimeHist Postpro Graph variablesВ поле NVAR1 введите значение 4. (Сила RX соответствует переменной2, RY – соответствует переменной 3, RZ – 4).Полученный график запомните в BMP файле и зарисуйте в отчет (можносглаженный). Определите максимальную силу деформирования и величинуперемещения пуансона, соответствующую максимальной силе (учтите, чтосила на графике соответствует деформированию ¼ части реальной модели).Проанализируйте, какому перемещению пуансона соответствует резкоеснижение силы деформирования.5. Проанализируйте влияние упрочнения, коэффициента трения и силы прижимана силу деформирования.59Для того, чтобы материал был неупрочняемым можно задать малую величинумодуля упрочнения (например, 10 МПА).
Для изменения коэффициента трениянеобходимо сначала удалить, а затем заново создать контактные пары с новымзначением коэффициента трения. Изменение силы прижима производится путем изменения массива HOLD с последующим новым заданием внешнихнагрузок.6. Измените модель таким образом, чтобы коэффициент вытяжки стал равен 2.1.Промоделируйте процесс и проанализируйте результаты. Определите максимальный коэффициент вытяжки.606.Расчет на прочность крышки установки для гидроштамповки вANSYS WorkbenchЦели работы определение напряжений и деформаций в крышке установки для гидроштамповки. ознакомление с методикой экспорта геометрических моделей, создания ирасчета моделей в среде ANSYS Workbench с последующим анализомрезультатов.Постановка задачиОпределить напряжения, деформации, запас прочности крышки установкидля гидроформовки. Принципиальная схема установки приведена наРис. 14.
Фотографии матрицы и крышки приведены на Рис. 15.крышкаприжимжидкостьматрицаРис. 14. Принципиальная схема гидроформовки.Рис. 15. Внешний вид матрицы и крышки.диафрагмадеталь61Задача имеет циклическую симметрию, поэтому расчетную схему (Рис. 16)можно представить, вырезав из крышки сектор с двумя по осевой линии двухближайших ребер20Op=6МПаR290Рис. 16.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
