![](/user_photo/1442_3F2CC.jpg)
- •Введение
- •Понятие математической модели
- •Сущность метода конечных элементов
- •Компоненты напряжений рассчитываются после расчета деформаций
- •3. Вывод основной системы мкэ и минимизация энергии деформации.
- •Конечного элемента
- •Формирование и учет краевых условий задачи пластичности, решаемой методом мкэ в изотермической постановке.
- •4.Формирование и учет силовых граничных условий при их изначально неизвестных значениях.
- •6.Решение основной системы мкэ методом Гаусса.
- •Тема 7. Формирование исходных данных и алгоритм решения задачи пластичности методом мкэ. Блок-схема программы моделирования пластического формоизменения заготовки методом мкэ.
- •Формирование исходных данных задачи
- •Формирование сетки конечных элементов.
- •Описание инструмента на основе чертежей штампа
- •Тема8. Основные результаты моделирования пластического формоизменения металлической заготовки методом конечных элементов.
- •Тема 9. Особенности применения метода конечных элементов для моделирования горя чего формоизменения металлических заготовок.
Тема 7. Формирование исходных данных и алгоритм решения задачи пластичности методом мкэ. Блок-схема программы моделирования пластического формоизменения заготовки методом мкэ.
Рисунок 7.1. Блок-схема программы.
Формирование исходных данных задачи
Учет упругих и механических свойств металла (диаграмма)
PROCED1. PAS
const: kol_elem=476; kol_uzlov=276; shag_zapisi=5; koef_puas=0.48; mod_sdv=8100; lamda=4.99E-5; alfa=0.22; f_sh=3.1; po_d=6.832E+10;
a_kof=7.6E+10;
mod_sdv-
модуль
сдвига
E [];
lamda- длина свободного пробега дислокаций;
alfa- коэффициент;
f_sh- фактор Шмида;
po_d- исходная плотность неподвижных дислокаций;
a_kof- коэффициент.
Procedure diagramma;
{F(I[k], po_d, bb, lamda, a_kof, alfa, f_sh, mod_sdv); кот. не учитывает деформационную анизотропию.}
ggg1:=ggg1+(exp(mmm1)-1)/bb/lamda;
ggg1:=ggg1/exp(mmm1);
ggg1:=sqrt(ggg1);
m1:=a_kof; m1:=m1*(mmm1);
m2:=po_d; m2:=m2+m1; m2:=sqrt(m2);
ggg1:=alfa*f_sh*mod_sdv*bb/2*(ggg1+m2);{кгс/мм2}
{Диаграмма деформирования задана функциональной линейной зависимостью:
F(I[K]):=K*ei[K]+B; кот. не учитывает деформационную анизотропию }
ggg1:=1.25*mmm1+22;
{кгс/мм2 ; материал ВТ3-1; температура-950}
end;
Коэффициенты зависимости описывающей диаграмму деформирования (рис.7.2) для некоторых сталей, приведены в таблице 1.
Рис.7.2.
Таблица 1.
Сталь |
Параметры | |||||
|
α |
m |
|
Gт, |
|
|
10кп |
0,22 |
3,1 |
3 |
7500 |
1,25 |
4 |
20кп |
0,22 |
3,1 |
3 |
8500 |
1,2 |
5,2 |
20 |
0,22 |
3,1 |
3 |
8500 |
0,83 |
6,9 |
20Г2Р |
0,22 |
3,1 |
3 |
8100 |
0,8 |
6 |
30Г1Р |
0,22 |
3,1 |
3 |
8160 |
0,6 |
7 |
38ХГНМ |
0,22 |
3,1 |
3 |
8440 |
0,55 |
7,2 |
Формирование сетки конечных элементов.
Формирование сетки рассмотрим на примере операции представленной на рис. 7.3.
Рисунок
7.3. Схема операции: H0=10мм;
H1=3мм;
D0=28мм;
D1=14мм;
D2=20мм.
Данная операция представляет собой выдавливание, совмещенное с осадкой. Течение металла происходит в продольно-перпендикулярном направлении, относительно перемещения пуансона. Механическая схема деформации операции (рис.7.4).
Рис.7.4. Схема НДС в точке А.
Рисунок 7.5. Схема разбиения области на кольцевые конечные элементы.
Содержание информационных файлов, составленных в результате разбиения области, приведено в таблицах 2 и 3.
Таблица 2- Содержание файла korrd.0
1 |
7 |
20 |
1 |
2 |
8 |
20 |
1 |
3 |
9 |
20 |
1 |
4 |
10 |
20 |
1 |
5 |
11 |
20 |
1 |
6 |
12 |
20 |
1 |
7 |
13 |
20 |
1 |
8 |
14 |
20 |
1 |
9 |
7 |
21 |
1 |
10 |
8 |
21 |
0 |
11 |
9 |
21 |
0 |
12 |
10 |
21 |
0 |
13 |
11 |
21 |
0 |
14 |
12 |
21 |
0 |
15 |
13 |
21 |
0 |
16 |
14 |
21 |
1 |
17 |
7 |
22 |
1 |
18 |
8 |
22 |
0 |
19 |
9 |
22 |
0 |
20 |
10 |
22 |
0 |
21 |
11 |
22 |
0 |
22 |
12 |
22 |
0 |
23 |
13 |
22 |
0 |
24 |
14 |
22 |
1 |
25 |
7 |
23 |
1 |
26 |
8 |
23 |
0 |
27 |
9 |
23 |
0 |
28 |
10 |
23 |
0 |
29 |
11 |
23 |
0 |
30 |
12 |
23 |
0 |
31 |
13 |
23 |
0 |
32 |
14 |
23 |
1 |
33 |
7 |
24 |
1 |
34 |
8 |
24 |
0 |
35 |
9 |
24 |
0 |
36 |
10 |
24 |
0 |
37 |
11 |
24 |
0 |
38 |
12 |
24 |
0 |
39 |
13 |
24 |
0 |
40 |
14 |
24 |
1 |
41 |
7 |
25 |
1 |
42 |
8 |
25 |
0 |
43 |
9 |
25 |
0 |
44 |
10 |
25 |
0 |
45 |
11 |
25 |
0 |
46 |
12 |
25 |
0 |
47 |
13 |
25 |
0 |
48 |
14 |
25 |
1 |
49 |
7 |
26 |
1 |
50 |
8 |
26 |
0 |
51 |
9 |
26 |
0 |
52 |
10 |
26 |
0 |
53 |
11 |
26 |
0 |
54 |
12 |
26 |
0 |
55 |
13 |
26 |
0 |
56 |
14 |
26 |
1 |
57 |
7 |
27 |
1 |
58 |
8 |
27 |
0 |
59 |
9 |
27 |
0 |
60 |
10 |
27 |
0 |
61 |
11 |
27 |
0 |
62 |
12 |
27 |
0 |
63 |
13 |
27 |
0 |
64 |
14 |
27 |
1 |
65 |
7 |
28 |
1 |
66 |
8 |
28 |
0 |
67 |
9 |
28 |
0 |
68 |
10 |
28 |
0 |
69 |
11 |
28 |
0 |
70 |
12 |
28 |
0 |
71 |
13 |
28 |
0 |
72 |
14 |
28 |
1 |
73 |
7 |
29 |
1 |
74 |
8 |
29 |
0 |
75 |
9 |
29 |
0 |
76 |
10 |
29 |
0 |
77 |
11 |
29 |
0 |
78 |
12 |
29 |
0 |
79 |
13 |
29 |
0 |
80 |
14 |
29 |
1 |
81 |
7 |
30 |
1 |
82 |
8 |
30 |
1 |
83 |
9 |
30 |
1 |
84 |
10 |
30 |
1 |
85 |
11 |
30 |
1 |
86 |
12 |
30 |
1 |
87 |
13 |
30 |
1 |
88 |
14 |
30 |
1 |
Таблица3 – Содержание файла nod_os1.dat
1 |
1 |
10 |
9 |
2 |
1 |
2 |
10 |
3 |
2 |
11 |
10 |
4 |
2 |
3 |
11 |
5 |
3 |
12 |
11 |
6 |
3 |
4 |
12 |
7 |
4 |
13 |
12 |
8 |
4 |
5 |
13 |
9 |
5 |
14 |
13 |
10 |
5 |
6 |
14 |
11 |
6 |
15 |
14 |
12 |
6 |
7 |
15 |
13 |
7 |
16 |
15 |
14 |
7 |
8 |
16 |
15 |
9 |
18 |
17 |
16 |
9 |
10 |
18 |
17 |
10 |
19 |
18 |
18 |
10 |
11 |
19 |
19 |
11 |
20 |
19 |
20 |
11 |
12 |
20 |
21 |
12 |
21 |
20 |
22 |
12 |
13 |
21 |
23 |
13 |
22 |
21 |
24 |
13 |
14 |
22 |
25 |
14 |
23 |
22 |
26 |
14 |
15 |
23 |
27 |
15 |
24 |
23 |
28 |
15 |
16 |
24 |
29 |
17 |
26 |
25 |
30 |
17 |
18 |
26 |
31 |
18 |
27 |
26 |
32 |
18 |
19 |
27 |
33 |
19 |
28 |
27 |
34 |
19 |
20 |
28 |
35 |
20 |
29 |
28 |
36 |
20 |
21 |
29 |
37 |
21 |
30 |
29 |
38 |
21 |
22 |
30 |
39 |
22 |
31 |
30 |
40 |
22 |
23 |
31 |
41 |
23 |
32 |
31 |
42 |
23 |
24 |
32 |
43 |
25 |
34 |
33 |
44 |
25 |
26 |
34 4 |
45 |
26 |
35 |
34 |
46 |
26 |
27 |
35 |
47 |
27 |
36 |
35 |
48 |
27 |
28 |
36 |
49 |
28 |
37 |
36 |
50 |
28 |
29 |
37 |
51 |
29 |
38 |
37 |
52 |
29 |
30 |
38 |
53 |
30 |
39 |
38 |
54 |
30 |
31 |
39 |
55 |
31 |
40 |
39 |
56 |
31 |
32 |
40 |
57 |
33 |
42 |
41 |
58 |
33 |
34 |
42 |
59 |
34 |
43 |
42 |
60 |
34 |
35 |
43 |
61 |
35 |
44 |
43 |
62 |
35 |
36 |
44 |
63 |
36 |
45 |
44 |
64 |
36 |
37 |
45 |
65 |
37 |
46 |
45 |
66 |
37 |
38 |
46 |
67 |
38 |
47 |
46 |
68 |
38 |
39 |
47 |
69 |
39 |
48 |
47 |
70 |
39 |
40 |
48 |
71 |
41 |
50 |
49 |
72 |
41 |
42 |
50 |
73 |
42 |
51 |
50 |
74 |
42 |
43 |
51 |
75 |
43 |
52 |
51 |
76 |
43 |
44 |
52 |
77 |
44 |
53 |
52 |
78 |
44 |
45 |
53 |
79 |
45 |
54 |
53 |
80 |
45 |
46 |
54 |
81 |
46 |
55 |
54 |
82 |
46 |
47 |
55 |
83 |
47 |
56 |
55 |
84 |
47 |
48 |
56 |
85 |
49 |
58 |
57 |
86 |
49 |
50 |
58 |
87 |
50 |
59 |
58 |
88 |
50 |
51 |
59 |
89 |
51 |
60 |
59 |
90 |
51 |
52 |
60 |
91 |
52 |
61 |
60 |
92 |
52 |
53 |
61 |
93 |
53 |
62 |
61 |
94 |
53 |
54 |
62 |
95 |
54 |
63 |
62 |
96 |
54 |
55 |
63 |
97 |
55 |
64 |
63 |
98 |
55 |
56 |
64 |
99 |
57 |
66 |
65 |
100 |
57 |
58 |
66 |
101 |
58 |
67 |
66 |
102 |
58 |
59 |
67 |
103 |
59 |
68 |
67 |
104 |
59 |
60 |
68 |
105 |
60 |
69 |
68 |
106 |
60 |
61 |
69 |
107 |
61 |
70 |
69 |
108 |
61 |
62 |
70 |
109 |
62 |
71 |
70 |
110 |
62 |
63 |
71 |
111 |
63 |
72 |
71 |
112 |
63 |
64 |
72 |
113 |
65 |
74 |
73 |
114 |
65 |
66 |
74 |
115 |
66 |
75 |
74 |
116 |
66 |
67 |
75 |
117 |
67 |
76 |
75 |
118 |
67 |
68 |
76 |
119 |
68 |
77 |
76 |
120 |
68 |
69 |
77 |
121 |
69 |
78 |
77 |
122 |
69 |
70 |
78 |
123 |
70 |
79 |
78 |
124 |
70 |
71 |
79 |
125 |
71 |
80 |
79 |
126 |
71 |
72 |
80 |
127 |
73 |
82 |
81 |
128 |
73 |
74 |
82 |
129 |
74 |
83 |
82 |
130 |
74 |
75 |
83 |
131 |
75 |
84 |
83 |
132 |
75 |
76 |
84 |
133 |
76 |
85 |
84 |
134 |
76 |
77 |
85 |
135 |
77 |
86 |
85 |
136 |
77 |
78 |
86 |
137 |
78 |
87 |
86 |
138 |
78 |
79 |
87 |
139 |
79 |
88 |
87 |
140 |
79 |
80 |
88 |