Глава 4 практическое решение задач обработки металлов давлением в сапр тп

4.1. Решение задач моделирования технологических процессов обработки металлов давлением в двумерной постановке в программе qForm-2d

Как известно, для задач обработки металлов давлением (ОМД) характерна чрезвычайная сложность физических явлений, протекающих в очаге деформации. Формоизменение металла представляет собой термомеханический процесс, описываемый нелинейной системой уравнений термо-вязко-пластичности, которая не поддается аналитическому решению.

Привлечение вариационных и разностных методов позволило значительно продвинуться в усложнении постановки задачи, и, соответственно, достичь более глубокого уровня понимания явлений, протекающих в очаге деформаций.

Математическим ядром систем анализа процессов пластической деформации QForm, которая представляет собой продолжение линейки систем ФОРМ2Д, является метод конечных элементов (МКЭ).

В современных программных средствах рассматриваемого класса конечно-элементное ядро дискретной модели, как правило, скрыто от пользователя. В этом случае пользователь не задумывается над такими вопросами, как задание количества элементов, их размеров, ни каких-либо характеристик, привязанных к узлам или элементам.

Программа QForm имеет стандартный интерфейс приложения операционной системы Microsoft Windows. Главное окно программы содержит следующие элементы (рис. 27). Сразу под строкой заголовка программы располагается меню программы, позволяющее получить доступ к любому инструменту программы. В зависимости от версии программы QForm меню программы может меняться, но основными и достаточные для работы средства доступны в любой версии. К этим средствам можно отнести следующие пункты:

1. пункт меню Файл позволяет выполнить как стандартные действия:

2. создать новый файл расчета;

3. открыть существующий файл;

4. сохранить результаты расчета;

5. произвести расчет;

6. выйти из программы QForm,

так и не стандартную операцию – записать контуры инструментов и деформированной заготовки, воспроизводимых в окне результатов;

Технологический процесс штамповки состоит обычно из нескольких операций, которые составляют технологическую цепочку. Меню Операция позволяет:

- добавить операцию в технологическую цепочку;

- удалить операцию из цепочки;

- изменить заголовок операции;

- задать свойства операции;

- сделать операцию активной;

Рис. 27. Интерфейс программы QForm

- пункт меню Вид позволяет настроить управляющие клавиши и подсказку;

- пункт меню Графики служит для выбора режима показа графиков: на системе и в трассируемых точках;

- пункт меню Настройка необходим для задания основных настроечных параметров;

- пункт меню Утилиты позволяет получить доступ к внешним программам: редактор базы данных материалов, редактор базы данных оборудования и редактор геометрических файлов:

пункт меню Справка содержит справочную информацию по подготовке данных на расчет и инструкцию по их просмотру.

4.1.1. Классификация исходных данных

Исходные данные, необходимые для проведения расчета в программе QForm можно классифицировать следующим образом:

геометрия инструмента и заготовки;

оборудование;

технологические параметры;

информация о материале заготовки;

параметры смазки.

Геометрия инструментов и заготовки может быть задана при помощи встроенного графического редактора или импортирована из CAD-системы через файлы стандарта DXF.