Возможности программы Deform 3D

DEFORM - 3D является системой конечно-элементного моделирования разрабатываемой компанией Scientific Forming Technologies Corporation (SFTC), и предназначена для анализа трехмерного течения металла при различных процессах обработки металлов давлением. Данная система позволяет прогнозировать характер формоизменения с высокой точностью и минимальными затратами на экспериментальные проверки. Ниже перечислены операции которые возможно моделировать в Deform:

- ковка;

- выдавливание;

- протяжка;

- механообработка;

- высадка;

- прессование;

- прокатка;

- вытяжка;

- осадка.

В данной программе есть собственный сеточный построитель, который производит полностью автоматическое разбиение сетки конечных элементов во время моделирования (адаптивное перестроение сетки) и присутствует библиотека оборудования для горячей и холодной штамповки.

Модели материалов используемые в программе могут быть следующих типов: жесткие, пластичные, упруго-пластичные, пористые, упругие.

Конечные элементы и модели материалов позволяют отслеживать места разрушения материалов. Для сложных переходных процессов присутсвует возможность задавать параметры многопереходных процессов (рис. 4.9).

Рис. 4.9. Анализ кованой детали в Deform

Кроме анализа напряжений, деформаций и температур в заготовке и инструменте, в программе предусмотрена возможность определения энергетических и силовых параметров оборудования.

Главным преимуществом системы Deform перед универсальными конечно-элементными пакетами типа Ansys, LS-Dyna или MSC-Marc является ее объектная ориентированность, что позволяет ее легко осваивать специалисту никогда прежде не использовавшего МКЭ в своей практике. Подобная технологическая ориентация данной программы прослеживается во всей структуре программы и позволяет исследователю в области ОМД легко ориентироваться в инструментарии программы благодаря привычным терминам.

Следует отметить, что расчет процессов ОМД может осуществляться не только в специализированных пакетах программ, но и в доступных математических пакетах – MathLAB и MathCAD (использование дано в практикуме). При использовании этих пакетов целесообразно производить моделирования процессов, которые описываются аналитически, то есть отработанных методик. Данные пакеты обладают обширным функционалом для автоматизации вычислений и позволяют легко построить аналитическую схему вычисления, например для установившегося процесса прокатки.

Другим путем разработки сложных численных алгоритмов решения задач ОМД может быть использование специальных средств разработки, таких как Diffpack, который, является профессиональным объектно-ориентированным и проблемно-решающим окружением для численного решения дифференциальных уравнений в частных производных и разработки независимых приложений.

Уникальность программы Diffpack заключается в его возможностях. Данная пакет программ является объектно-ориентированным окружением, работающим под С++, предназначенным для решения дифференциальных уравнений в частных производных. Он представляет собой совокупность текстов программ, написанных на языке C++, и библиотек, что позволяет с минимальными затратами времени создавать консольные приложения или приложения Windows для решения уравнения или системы уравнений в частных производных. В программе реализован новый подход к решению задач математической физики за счет того, что пользователь сам может задавать решаемое уравнение или систему дифференциальных уравнений в частных производных. В программе есть возможность интеграции с существующим программным обеспечением и связь с FORTRAN программами. Для решения дифференциальных уравнений в частных производных в программе предусмотрен широкий выбор методов решения – метод конечных элементов, метод конечных разностей, конечных объемов и их различные модификации с аппроксимациями функций высокого порядка. Для эффективного решения присутствуют алгоритмы адаптивного сгущения сеток, декомпозиции областей, распараллеливания вычислений, многосеточных методов, а также высокоэффективные алгоритмы решения СЛАУ. В программе присутствуют широкие возможности для анализа и обработки данных и отображения результатов вычисления. Предусмотрена поддержка взаимодействия с ANSYS, Abaqus, и другими CAE.

При выполнения практикума предусмотрены работы по освоению пакета ANSYS и LS-DUNA.

Ниже приведены примеры использования МКЭ при решении различных задач [33].

	Конечно-элементное исследование удара цилиндра по жесткой преграде. Тест Дж. Тейлора. Рикошет Конечно-элементное исследование удара цилиндра по жесткой преграде. Исследование влияния кинематического упрочнения материала, разогрева, обусловленного деформированием цилиндра. Исследование проводилось в 2006 году.
Ключевые слова:	Удар, рикошет, механика контактного взаимодействия, термо-упруго-пластичность, динамический предел текучести, Эффект Б.М. Малышева, влияние разогрева на характер деформирования
Тип элементов/Тип задачи:	2D и 3D элементы / Динамическое термо-упруго-пластическое контактное взаимодействие
Внешние воздействия:	Начальная поступательная скорость цилиндра
Программное обеспечение:	LS-DYNA

Дата добавления: 2014-01-07