МУ Ansys (1247045), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Опции вывода – каждыйшаг (write every substep).2.3. Счет2.4. Для того, что рассчитать процесс упругой разгрузки, следует, не выходя израздела Solution задать новые граничные условия перемещения пилотногоузла (положение пилотного узла должно быть таково, чтобы контактнаяповерхность не касалась поверхности материала после упругой разгрузки).2.5. Заново запустить на счет.3. Просмотр результатов (Postprocessing)3.1. Вызов главного постпроцессора и чтение результатов первого этапа – этапанагрузки.M: General Postproc Read Results By Load Step Введите 1 в поле LSTEP OK3.2.
Отобразите деформированную форму детали. Сделайте эскиз. Определитегоризонтальные перемещения и нанесите на эскиз максимальное горизонтальное смещение свободного конца детали.3.3. Отобразите радиальные и тангенциальные напряжения. Следует иметь ввиду, что постпроцессор отображает результаты в лагранжевой (сопутствующей) системе координат.
В начальный момент времени лагранжева системакоординат совпадает с глобальной. Поэтому радиальными напряжениямибудут напряжения SY (нормальные к поверхности детали в начальный момент), тангенциальными – SX (вдоль поверхности детали в начальный момент). Нанесите максимальные и минимальные значения напряжений наэскиз.463.4. Определите положение нейтральной поверхности напряжений и зарисуйтев отчет. Для удобства определения поверхности измените количество контуров отображения.U: PlotCtrls Style Contours Uniform Contours Внесите небольшое четное число в поле NCONT Выберите User specified Задайте симметричные значения в полях VMIN и VMAXПримечание – после просмотра необходимо вернуть все значения в полях висходное состояние.3.5.
Отобразите эквивалентные пластические деформации (Plastic strain, Equivalent plastic strain). Нанесите максимальные значения на эскиз.3.6. Постройте эпюры распределения (см. работу 2) радиальных и тангенциальных напряжений и деформаций по толщине заготовки в сечении, расположенном вблизи центра радиусной кромки. Занесите эти эпюры в отчет.Определите положение нейтральной поверхности напряжений и деформаций. (используйте Path Operations в General Postprocessor).3.7. Отобразите контактные напряжения. Нанесите эпюру контактных напряжений на эскиз.3.8. Выполните анимацию распределения эквивалентных напряжений в деталив процессе деформирования.U: PlotCtrls Animate Over Time Введите 0 и 1 в полях Range Minimum, Maximum Выберите необходимые данные в поле Contour data for animation OK Наблюдайте анимацию на экране.
Нажмите кнопку Close, когда надоест. В дальнейшем вы можете еще раз просмотреть полученную анимацию – результат будет сохранен в файле bend.avi.3.9. Некоторые из выполненных выше операций по отображению результатоврасчет удобно выполнять с помощью окна Result Viewer (General PostprocResult Viewer). Попробуйте использовать это окно.3.10. Определите график зависимости удельной силы деформирования от перемещения и вычислите работу деформирования.Такие графики строят с помощью второго постпроцессора Time HistoryPostprocessor.Сначала следует определить переменные, которые нам нужно выводить награфики. В нашем случае – это реакция FY и перемещение UY пилотногоузла.M: TimeHist Postpro Define variables Add Nodal DOF results (для UY) OK Выбрать пилотный узел указателем на модели, OK Выбрать выводимую величину для узла, OK Повторить выбор Add, Reaction forces (для FY)47 CloseОпределите переменную для вывода работы деформирования.
Работа деформирования может быть вычислена интегрированием силы по пути:A=∫FdsM: TimeHist Postpro Math Operations Integrate Ввести в поле IR значение 4 В полях IY и IX ввести номера переменных, соответствующих силе иперемещению. В поле Name внести метку, которая будет идентифицировать результат(например A) OKЗадайте номера переменных, которые будут выведены на графикM: TimeHist Postpro Graph variables Ввести в полях номера переменных, соответствующих силе, работе деформирования или перемещению OKПопытайтесь изменить вид графиков самостоятельно так, чтобы они былиболее удобны для восприятия.
Для каждой величины следует построить отдельный график. Занесите их в отчет. Определите максимальные и минимальные значения величин (List extremes). Занесите их в отчет.3.11. Прочитайте результаты для второго шага. Отобразите деформированнуюформу после разгрузки. Определите максимальное горизонтальное перемещение и найдите величину пружинения в миллиметрах. Определите приблизительно угол пружинения. Сравните с теоретическим значением.4.
Выход из программы485. Анализ напряженного и деформированного состояний при вытяжкецилиндрического стаканаЦели работы анализ напряжений, возникающих в очаге деформации при вытяжке цилиндрического стаканчика; анализ влияния силы трения под прижимом иупрочнения на характер изменения и максимальную величину силы деформирования. ознакомление с методикой создания и расчета моделей операций листовойштамповки в явной трехмерной постановке с использованием программыLSDYNA и пре и постпроцессора ANSYS с последующим анализомрезультатов.Постановка задачиОпределить напряжения, деформации, силу деформирования при вытяжкецилиндрического стаканчика из круглой заготовки.
Толщина заготовки – 1 мм,-9диаметр D мм (см. варианты). Материал заготовки сталь 08кп: плотность 7.8510т/мм3; модуль упругости 2105 МПа, коэффициент Пуассона – 0.3, предел текучести – 220 МПа, модуль упрочнения – 800 МПа, коэффициент трения между материалом и инструментом – 0.15. В соответствии с технологическими рекомендациями: коэффициент вытяжки 1.8, радиус скругления матрицы и пуансона составляет 8 толщин материала, а зазор между матрицей и пуансоном 1.5 толщины.Удельная сила прижима – 2.5 МПа. Схема операции со всеми характерными размерами приведена на Рис.
10.Dd4 - Пуансон3 - Прижим1R81 - Заготовка1,5R82 - МатрицаРис. 10. Расчетная схема вытяжки.49D, мм1100Варианты расчета:2312014041605180Особенности использования программы LSDYNALSDYNA (LSTC Corp.) многоцелевая программа, использующая явнуюформулировку метода конечных элементов (explicit finite element method). Онапредназначена для анализа высоко нелинейных и быстротекущих процессов, атакже динамического отклика трехмерных неупругих структур. Первая версияпрограммы LSDYNA была выпущена в 1976 г. LSDYNA была и до сих пор является частью оборонной программы США. Пользователями программы являютсявсе известные мировые и российские автомобильные концерны, множество аэрокосмических корпораций и фирм других отраслей.Особенностью LSDYNA является явная схема дискретизации по времени.Выбор шага интегрирования по времени в явных методах определяется устойчивостью процесса интегрирования.
В общем случае минимальный шаг интегрирования прямо пропорционален размерам конечных элементов и обратно пропорционален скорости движения элементов модели.Программный комплекс LSDYNA – это, прежде всего высокоэффективный"решатель". В качестве пре и постпроцессора для этого комплекса используютсяразличные программы.
В данной работе студентам предлагается кратко ознакомиться с некоторыми принципами построения модели для LSDYNA с помощьюпрепроцессора ANSYS. Следует отметить, что далеко не все возможностиLSDYNA реализованы в пре и постпроцессоре ANSYS.Для решения задач листовой штамповки можно применять как оболочечные, так и объемные конечные элементы. Считается, что объемные конечныеэлементы при значительном количестве элементов по толщине материала даютболее точные результаты. С другой стороны оболочечные элементы дают значительную экономию в количестве элементов, а, следовательно, и в скорости решения задачи.
В частности для решения задачи удара автомобиля о преграду используют оболочечные элементы. В данной лабораторной работе для материала заготовки будем использовать оболочечные элементы.Особенностью учебной версии LSDYNA является отсутствие конечныхэлементов для решения осесимметричных и плоских задач. Поэтому все задачиприходится решать в трехмерной (3D) постановке.
Для того, чтобы сократить количество элементов при решении осесимметричной задачи в 3D постановке достаточно рассмотреть ¼ объема, заключенного, например, между координатнымиплоскостями XOZ и YOZ. Для учета осевой симметрии в этом случае необходимозадать соответствующие граничные условия.Еще одной особенностью комплекса является необходимость разбивать наконечные элементы даже абсолютно жесткие тела. Для сокращения количестваэлементов такие жесткие тела удобно представить в виде оболочек. Каждая оболочка имеет толщину, а, по умолчанию, все расчеты производятся относительносрединной поверхности оболочки. Для упрощения задачи в данной лабораторнойработе толщину оболочек, представляющих твердые тела (матрицу, пуансон и50прижим) мы будем принимать равной 1 мм (в общем случае она может быть любой). Контактный алгоритм комплекса LSDYNA работает более устойчиво, если вначальный момент отсутствует соприкосновение различных деталей друг с другом.
Полученная с учетом этого физическая модель представлена на Рис. 11 слева. Справа на Рис. 11 показано начальное положение срединных поверхностейоболочек и другие размеры, вычисленные для диаметра заготовки 200 мм.1Part 48055Part 3z421R7,5R7,5221Part 12xR47,5R57,580Part 21R100Рис. 11. Физическая модель.Конструктивно оформленные части модели в комплексе LSDYNA удобнообъединять в единые компоненты (Part). Каждому такому компоненту соответствует определенная геометрия, материал, константы и конечный элемент (КЭ).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
