METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH

[CwaniakzPKSU2]

Pare dni temu , rozpoczęła się moja przygoda z MES ,i program Deform 3D . Wpierw zacznę od wiązań . Orientuje się ktoś jakie powinny by wiązania/kontakt między kutym materiałem a narzędziami ? Przyjąłem takie wiązania jak na rysunku , można coś o nich powiedzieć ?


Kolejna sprawa , co oznacza step increment control ?


Oraz maximum : stroke ,time i step increment ?


Internal element ? Jak ustawienia te przekladaja sie na symulacje ?


Niestety w polskojęzycznej literaturze ciężko coś na ten temat znaleźć

I w sumie ostatnia sprawa

Material wsadowy ma jakies 547 cm^3 , wykrój ma 548 cm^3 . Problem polega na tym że nie dość że matryca nie została wypełniona całkowicie ( po okrągłym pręcie trudno spodziewać się pełnego wypełnienia matrycy ) natomiast brak całkowitego wypełnienia to nie problem . Problem polega na tym że pomimo nie wypełnienia wykroju matrycy , powinna powstać cholernie duża wypływka (oznaczona kolorem czerwonym ) więc skoro objętość materiału wsadowego nie wypełniła wykroju , oraz nie powstała wypływka to co się stało z objętością materiału ? Mogła "wyparować" w tej symulacji ? Dopiero 2 dni po przeprowadzeniu tej symulacji dowiedziałem się że można zaznaczyć taką opcje jak stała objętość , w tej problematycznej symulacji kucia , nie zaznaczyłem tej opcji i stąd pytanie czy można coś powiedzieć na temat tego czy brak zaznaczenia opcji utrzymywania stałej objętości jest jedyną przyczyną utraty objętości materiału wsadowego czy coś innego też mogło być ?

[NewJoker]

Nie znam tego programu, wiem tylko, że to specjalistyczny soft do symulacji procesów formowania (obróbki plastycznej) metali. Takie programy rządzą się swoimi specyficznymi zasadami, ale skoro wykorzystuje on MES to podstawy muszą być takie same jak wszędzie. Najlepiej by było jakbyś poczytał trochę ogólnych informacji o zwykłych analizach MES i przeliczył jakieś proste przykłady w Inventorze czy SolidWorksie. Symulacje formowania metali to zaawansowana silnie nieliniowa sprawa i warto mieć chociaż minimalny background.

A teraz do rzeczy. W analizach MES zawsze określa się warunki brzegowe, czyli w przypadku analizy strukturalnych odbiera stopnie swobody (możliwości ruchu) wybranym węzłom. Zadaje się też oczywiście obciążenie. Podstawowy model materiału to liniowo sprężysty, ale oczywiście w przypadku takich analiz jak tu konieczne jest uwzględnienie plastyczności. Tu na pewno może się przydać model Johnson-Cook. Nieliniowe modele materiałowe to kolejna rzecz, o której warto poczytać. Definiuje się też kontakty między częściami, ponieważ mają one osobne, niepołączone ze sobą siatki. Aby możliwy był transfer obciążeń muszą one zostać albo trwale połączone (kontakt typu bonded) albo mieć zdefiniowaną interakcję, która zadziała gdy powierzchnie zbliżą się do siebie (pozostałe typy kontaktu bez penetracji). Z reguły stosowane są specjalne elementy typu gap.

Kolejna ważna sprawa to sposób w jaki solvery MES rozwiązują zagadnienia nieliniowe. Stosowane są różne metody, ale generalnie dzieli się obciążenie na przyrosty, rozwiązuje zagadnienie dla danego przyrostu, zwiększa obciążenie itd. Tu wchodzą określenia "step increment", "time increment" itp. To są zdefiniowane przez użytkownika wielkości przyrostów. Te ustawienia mogą wpływać na zbieżność analizy. Dla jej ułatwienia zaleca się zaczynanie od niskiego incrementu.

Na przedostatnim screenie masz ustawienia tzw. remeshingu. Chodzi o przebudowywanie siatki w trakcie analizy. Gdy spełnione zostaną określone kryteria (spadek jakości elementów poniżej zdefiniowanego poziomu na skutek znacznych deformacji) to siatka zostaje przebudowana przez program aby można było liczyć dalej.

Zakładając, że to jest klasyczny opis Lagrange'a materiał jest związany z siatką (w opisie Eulera stosowanym w mechanice płynów element może być pusty a materiał przemieszcza się niezależnie od elementów). Elementy normalnie nie znikają, ale programy MES mają opcje ich usuwania gdy w danym elemencie zostanie spełnione wybrane kryterium zniszczenia materiału.

[ll]

jest wogole jakiś resseler w Polsce na ten deform 3d? i ile firm kuzniczych ma to zainstalowane w Polsce ? czy piszesz dyplom ?

[CwaniakzPKSU2]

Dyplom )) . Dzięki New Yorker , za info , czytałem troche o MESie . Jeśli ustalam wiązania między wsadem który będzie odkształcany to , mam to zrobić tak że , np odległość między najbliższymi punktamistyku pomiędzy wsadem a narzędziem (matrycą) będzie wynosić przykłądowo 0.000002 mm i jest ok ? Czy np mogą delikatnie "wchodzić między siebie" ? Liczba punktów styku ma jakieś znaczenie ?

Deform rzadko używany , przeważnie Qform .

Orientuje się ktoś co oznacza Current Die Stroke ?

[NewJoker]

Przez wiązania masz na myśli kontakty (nazywane w tym programie inter object / contact boundary conditions) ? Jeśli tak to muszą być na całej powierzchni styku wsadu z matrycą. Używane jest tu typowe dla MES sformułowanie master-slave. Musisz podać która powierzchnia pełni jaką rolę w tej interakcji.

Die stroke to skok prasy. Z tego co znalazłem na temat Deform 3D, w polu Current Die Stroke podajesz 3 składowe wektora opisującego bieżącą wartość przemieszczenia sprężyny (to jest zdaje się do tłoczników).

[CwaniakzPKSU2]

Tak , mam na myśli tego typu kontakty . Napisałeś że muszą być one na CAŁEJ powierzchni styku ,czyli można wysnuć wniosek że im większa powierzchnia styku tym lepiej dla dokładności symulacji lub im więcej punktów kontaktów tym lepiej dla dokładności symulacji ? Bo jeśli taki wniosek płynie z tego co napisałeś to... Jest jedno ale....

Powierzchnia narzędzia stykająca się z materiałem wygląda tak i jest to w przybliżeniu powierzchnia w wnętrzu konturu koloru czerwonego ,

picture upload
Czyli , powierzchnia styku narzędzia z odkształcanym materiałęm Jest powierzchnią wykroju matrycy oraz rowka na wypływkę . Powierzchnia rowka otacza wykrój .


Wracając do meritum , powierzchnia styku wykroju matrycy z wsadem w procesie kucia (przy założeniu że obiekty się NIE PRZENIKAJĄ) jest zmienna tzn chodzi o to że wykrój matrycy ma swój kształt i na POCZĄTKU procesu matryca może stykać się niewielką powierzchnią tak jak na tym rysunku .


ale w miarę odkształcania materiału wsadowego , matryca styka się coraz większą powierzchnią i NA KOŃCU PROCESU kucia (koniec procesu jest wtedy gdy matryca górna i dolna stykają się ze sobą ) powierzchnia styku matryc z materiałem wsadowym jest maksymalna tzn materiał wsadowy (na rys ten zaznaczony na żółto ) idealnej przylega do wykroju narzędzia

więc w procesie kucia powierzchnia przylegania jest różna i zmienna w trakcie trwania procesu . Wiec wsad nie może na początku procesu stykać się maksymalną powierzchnią z narzędziem .(gdyby wsad NA POCZĄTKU PROCESU kucia stykał się całą powierzchnia z wykrojem matrycy to wykrój matrycy musiałby w jakimś stopniu przenikać wsad , a tego chyba nie chcemy prawda ? )
a napisałeś "...Jeśli tak to muszą być na całej powierzchni styku wsadu z matrycą." więc nie rozumiem za bardzo o chodzi w tym by były na całej powierzchni styku .

I kolejna sprawa czy jeśli powierzchnie styku dzieli odległość 0.000001 mm to też jest w porządku czy nie ? Wiem że program przy odległości utworzy kontakt to jest pewne .

Die Stroke to masz na myśli odległość matryc tak jak na rysunku poniżej

która dla mojego przypadku wynosi 32 z hakiem czy może ustalenie wartości kroku obliczeniowego ? np takie obliczenia mogłyby być przeprowadzone co 0.001 mm przemieszczenia matrycy

[NewJoker]

Zakładając, że z kontaktem jest tu tak jak w standardowych programach MES (a prawie na pewno tak jest) to zadaje się go na wszystkie powierzchnie, które się stykają na początku analizy, ale także te, które mogą się zetknąć na skutek deformacji (można to definiować z zapasem - nic nie szkodzi jeśli nie dojdzie do zetknięcia jakichś powierzchni ze zdefiniowanym kontaktem). Chodzi o to, że jeśli jakieś powierzchnie nie mają zdefiniowanych więzów kontaktowych (czyli de facto nie działają na nich elementy typu gap) to zetknięcie się ich nie zostanie prawidłowo rozpoznane i nastąpi penetracja. Także w skrócie daj parę kontaktową gdzie jedną powierzchnią będzie cały wsad a drugą całe wnętrze formy. No chyba, że gdzieś nie ma prawa dojść do styku powierzchni. Nie jest problemem jakakolwiek odległość między powierzchniami (chyba, że nachodzą one na siebie trochę, ale i z tym niektóre programy sobie radzą).

Jakiej wersji programu Deform 3D używasz ? Ja przeglądałem dokumentację wersji 6 i tam to okno gdzie definiuje się Current Die Stroke wyglądało inaczej niż u Ciebie. Jeśli masz dostęp do dokumentacji swojej wersji programu to koniecznie tam zajrzyj. To najlepsze źródło informacji o każdym programie MES. Tam musi być wyjaśnione o jaką dokładnie odległość chodzi w parametrze Current Die Stroke. Opis, który ja znalazłem może być już nieaktualny.

[CwaniakzPKSU2]

Czy mówiąc prostszym językiem , definiowanie kontaktu między powierzchnią narzędziem a powierzchnią wsadu , ma na celu określenie relacji jakie będą zachodzić pomiędzy powierzchnią wsadu a powierzchnią narzędzi ?

Używam versji 5 oraz 11.0 .
Zanim napisałem tutaj posta przeglądałem dokumentacje i wersji 6 a także 11 barierą jest mój ubogi zasób słownictwa angielskiego na tematy techniczne a nie że mi się nie chciało szukać gdzie indziej , a translator nie nadaje sie do tłumaczenia technicznych aspektów . Dzieki za objaśnienie .

[NewJoker]

Można tak powiedzieć. Albo porównać to do wykrywania kolizji w złożeniach w programach CAD. Oczywiście w dużym uproszczeniu.

Jeśli w dokumentacji do tych 2 wersji (najlepiej do tej, z której pochodzi screen z tą opcją Current Die Stroke) jest napisane co należy wprowadzić w tym polu to może wklej tutaj ten opis (pewnie jest krótki) a ja Ci go przetłumaczę jak trzeba. Fakt, że Google Tłumacz średnio radzi sobie z określeniami technicznymi.

[CwaniakzPKSU2]

W tym programie sa dwa okienka w ktorych definiuje sie wiazania pierwszy
to inter boject data definition



drugie okno to : object boundary condition czy jakos tak


i kolejne okna dialogowe jako rozwiniecie drugiego






I teraz jest maly problem
otoz w oknie " inter boject data definition" (zdjecie nr 1) moge ustawic kontakt W MIEJSCU STYKU i gdy klikne generate to pojawia sie punkty kontaktu , natomiast w oknie "object boundary condition" (zdjecie drugie od gory ) moge ustawic kontakt jako powierzchnie , i teraz jest pytanie czy konieczne jest ustalenie kontaktu w obydwóch okienkach ? Dodam ze jeśli najpierw otworze okno "object boundary condition" (zdjecie nr 2 od gory) i ustawie powierzchnie kontaktu a potem otworze okno "inter boject data definition" i klikne generate to program generuje , generuje generuje i ....sie zawiesza .
Wiec pytanie jest czy nalezy ustawic wiazania w w obydwu oknach czy wystarczy te powierzchnie , dodam ze w obydwóch oknach moge ustawic np tarcie ,
http://home.zcu.cz/~sbenesov/Deform2Dlabs.pdf tu jest instrukcja do wersji V8 mysle ze w kwestii wiazan nie zmienili sie zbytnio

inter boject data definition - str 118
Inter object boundary conditions str 124


chyba już rozumiem , zauważyłem że jeśli najpierw określę kontakt na zasadzie punktów styku w okienku
"inter boject data definition" a nie powierzchni , to potem gdy chce określić kontakt powierzchniowy to nie ma możliwości określenia kontaktu powierzchni , z drugiej strony gdy NAJPIERW określę powierzchnie kontaktu a potem chce określić kontakt punktowy to ... sie zawiesza , w sumie nie dziwie sie , kontakt musi być jednoznacznie określony albo powierzchnia albo punkty co o tym sądzisz ?
A tak wyglądają wiązania punktowe