-
Universitatea Tehnic din Cluj-Napoca Facultatea Construcii de
Maini Catedra Tehnologia Construciilor de Maini
PARTEA a 2-a
eta/DYNAFORM 5.6 Simularea unui proces de ambutisare a unei
piese cilindrice
cu flan pe o pres cu dubl aciune
Material pentru studenii seciei TCM german Disciplina:
Tehnologia Presrii la Rece, Proiect
Asist.ing. Lucian LZRESCU, Cluj-Napoca, Martie 2008
-
Asist.ing. Lucian LZRESCU, Cluj-Napoca Martie 2008
2
Cuprins:
I.
INTRODUCERE...............................................................................................................................
3 II. DESCRIEREA
TEMEI......................................................................................................................
4 III. MATERIALUL SEMIFABRICATULUI
.........................................................................................
6 IV. CREAREA
MODELULUI................................................................................................................
8 V. IMPORTAREA
MODELULUI.........................................................................................................
9 VI. EDITAREA MODELULUI N BAZA DE
DATE...........................................................................
11
VII. DISCRETIZAREA
MODELULUI..................................................................................................
12 7.1. Obiectul curent (Current
Part).....................................................................................................
12 7.2. Afiarea/Aascunderea unui obiect (Part Turn
On/Off)..............................................................
13 7.3. Discretizarea
semifabricatului.....................................................................................................
13 7.4. Verificarea discretizrii
semifabricatului..................................................................................
14 7.5. Discretizarea
sculelor.................................................................................................................
15
VIII.
AUTOSETUP....................................................................................................................................
18 8.1. Crearea unei noi
simulri..........................................................................................................
18 8.2. Definirea geometriei
semifabricatului........................................................................................
19 8.3. Definirea materialului
semifabricatului......................................................................................
20 8.4. Definirea planului de
simetrie...................................................................................................
21 8.5. Definirea
sculelor......................................................................................................................
21 8.6. Poziionarea
sculelor..............................................................................................................
24 8.7. Definirea procesului de
ambutisare.........................................................................................
25 8.8. Animaia
procesului................................................................................................................
27 8.9. Compilarea
simulrii.................................................................................................................
28
IX. POST-PROCESAREA CU
eta/POST...............................................................................................
30 9.1. Citirea fiierului cu rezultate n
Post-Processor.........................................................................
30 9.2. Animaia procesului de
ambutisare............................................................................................
31 9.3. Vizualizarea animat a distribuiei grosimii i a curbei limit
de deformare (FLD)................ 32 9.4. Afiarea unui singur
cadru..........................................................................................................
34 9.5. Scrierea unui fiier AVI i
E3D.................................................................................................
34 9.6. Capturarea unei imagini n format *.JPEG
...............................................................................
37
-
Asist.ing. Lucian LZRESCU, Cluj-Napoca Martie 2008
3
I. INTRODUCERE
Softul eta/DYNAFORM const n patru programe. Aceste programe
reprezint pre-processorul, solverul i post-processorul. Acestea
sunt: eta/DYNAFORM, eta/Job Submit, eta/POST i eta/3D Player,
figura 1.1.
eta/DYNAFORM reprezint partea de pre-processor a acestui pachet
de software. n acest program pot fi construite modelele de
deformare a tablelor. Programul include un translator VDA i IGS
care permite importarea modelelor din sistemele CAD. De asemenea
include faciliti care permit editarea, completarea i discretizarea
modelelor create. Solverul folosit este softul LS-DYNA.
eta/DYNAFORM are o interfa care permite utilizatorului s ruleze
softul LS-DYNA. eta/POST i eta/GRAPH reprezint partea de
post-procesare. Aceste programe sunt utilizate pentru a
post-procesa fiierele cu rezultatele obinute din solverul LS-DYNA.
eta/POST creaz distribuia de deformaii, curba limit de deformaii
(FLD), starea de tensiuni i animaii cu aceste rezultate. eta/GRAPH
conine funcii pentru interpretarea grafic a acestor rezultate.
Fig. 1.1: Componentele softului eta/DYNAFORM
eta/Job Submit (LS-DYNA Solver)
eta/POST (post-processor)
eta/3D Player (post-processor)
eta/DYNAFORM (pre-processor)
-
Asist.ing. Lucian LZRESCU, Cluj-Napoca Martie 2008
4
II. DESCRIEREA TEMEI
Acest material didactic prezint pas cu pas simularea unui proces
de ambutisare a unei piese cilindrice cu flan pe o pres cu dubl
aciune. Piesa care urmeaz a fi supus simulrii i analizei cu
elemente finite este prezentat n figura 2.1.
Principalele obiective ale simulrii sunt: analiza deformabilitii
materialului n procesul de ambutisare; analiza fezabilitii
procesului de ambutisare, stabilirea parametrilor de proces: fora
de ambutisare, fora de reinere; analiza distribuiei grosimii
pereilor piesei, n diferite condiii de ambutisare; analiza strii de
tensiuni i deformaii, n diferite condiii de ambutisare.
1
140
100
50R8
R8
Fig. 2.1: Desenul piesei
Schia de principiu a procesului de ambutisare, precum i
dimensiunile elementelor active sunt prezentate n figura 2.2. n
prealabil a fost determinat diametrul semifabricatului de pornire
pentru realizarea piesei (D0 = 190 mm), utiliznd modulul BLANK SIZE
ENGINEERING (BSE) n eta/DYNAFORM (v. partea I a materialului
didactic). Diametrul semifabricatului astfel obinut, a fost de
asemenea comparat cu diametrul obinut utiliznd calculele analitice
din literatura de specialitate. Pornind de la dimensiunile piesei i
cele ale semifabricatului au fost stabilite dimensiunile
elementelor active.
Pentru ambutisarea piesei a fost aleas o pres cu dublu efect.
Aceast pres este prevzut cu dou culisouri superioare cu micare
independent. Un culisou asigur deplasarea poansonului, iar cellalt
asigur deplasarea elementului de reinere.
Procesul de ambutisare se desfoara n dou faze: nchiderea matriei
i ambutisarea propriu-zis.
nchiderea matriei. Semifabricatul este aezat pe placa activ de
ambutisare, care este fix. Inelul de reinere este aplicat peste
semifabricat, acionnd asupra acestuia cu o for de reinere Q,
necesar evitrii formrii cutelor. Poansonul coboar n poziia de
start, adic ajunge n contact cu suprafaa semifabricatului.
Ambutisarea. n aceast etap semifabricatul este n continuare meninut
sub aciunea forei Q a inelului de reinere. Poansonul ncepe s se
deplaseze acionnd asupra semifabricatului cu fora de ambutisare F.
Distana pe care trebuie s o parcurg poansonul este egal cu nlimea
piesei; n cazul nostru 50 mm.
-
Asist.ing. Lucian LZRESCU, Cluj-Napoca Martie 2008
5
R8
100
25
190
R8
100
55
116
Placa activa deambutisare (die)
Semifabricat(blank)Inel de retinere(binder)
Poanson(punch)
QQ
F
z
Fig. 2.2: Schema de ambutisare i dimensiunile elementelor active
F - fora de ambutisare; Q - fora de reinere
Fora de reinere Q
Fora de reinere Q se poate determina cu relaia: AqQ = n care: q
este presiunea de reinere n MPa A suprafaa semifabricatului aflat
sub elementul de reinere, n mm2 Presiunea medie de reinere, pentru
aluminiu, are valori cuprinse ntre 0,81,2 MPa. n cazul de fa
considerm q = 1 MPa.
Pentru exemplul nostru aria se poate calcula cu relaia:
( ) ( ) 1778411619044
2222===
pipi dDA mm
2
Fora de reinere va fi: 17784177841 ==Q MPa
ntruct se va folosi simetria axial i se va modela doar un sfert
din elementul de reinere, fora Q trebuie mprit la 4. Astfel
valoarea final a acesteia va fi:
][4446 MPaQ =
-
Asist.ing. Lucian LZRESCU, Cluj-Napoca Martie 2008
6
III. MATERIALUL SEMIFABRICATULUI
Materialul utilizat pentru realizarea piesei este tabl din aliaj
de aluminiu cu grosimea de 1 mm.
Caracteristicile mecanice ale materialului au fost determinate
la orele de laborator, prin ncercarea la traciune uniaxial. n
cadrul orelor de laborator, pe baza curbei de material
experimental, s-a obinut curba de ecruisare experimental, prezentat
n figura 3.1.
Fig. 3.1: Curba de ecruisare experimental
Cu ajutorul metodei regresiei (programul Sigma Plot), curba de
ecruisare experimental a fost aproximat cu ajutorul legii de
ecruisare Swift, figura 3.2:
n
pK )( 0 += n care: este tensiunea de curgere; K - constanta
materialului; 0 - deformaia plastic iniial; p - deformaia plastic;
n - indicele de ecruisare.
n urma acestei aproximri s-au obinut urmtoarele valori pentru
cele trei necunoscute din legea de ecruisare Swift: K = 575,993
MPa; 0 = 0.0075; n = 0,2707.
De asemenea prin ncercarea la traciune au fost determinai:
coeficienii de anizotropie:
r0 = 0,272 r45 = 0,476 r90 = 0,626
490450 rrrrmed
++= ; rmed = 0,576
Tensiunea de curgere: Rp0,2 = 165,142 MPa
Tensiunea de rupere: Rm = 303,478 MPa
Alungirea total: A = 23,00 %
-
Asist.ing. Lucian LZRESCU, Cluj-Napoca Martie 2008
7
Fig. 3.2: Aproximarea curbei de ecruisare cu legea de ecruisare
Swift
Pe baza parametrilor de material, obinui experimental, sa editat
fiierul de material ilustrat n figura 3.3. Fiierul de material a
fost editat n programul Notepad i salvat cu extensia *.MAT.
Fig. 3.3: Fiierul de material definit de utilizator YS -
tensiunea de curgere, TS - tensiunea de rupere; e0 (sau E0) -
deformaia plastic iniial
RO - densitatea; E- modulul de elasticitate; PR- coeficientul
lui Poisson; HR- indice de ecruisare; P1, P2 - parametri de
ecruisare; M - parametrul reelei cristaline; R00, R45,R90 -
coeficieni de anizotropie
AOPT - orientarea axelor de ortotropie a materialelului
Experimental
Legea de ecruisare Swift
-
Asist.ing. Lucian LZRESCU, Cluj-Napoca Martie 2008
8
IV. CREAREA MODELULUI
Fiecare obiect al modelului schiat n figura 2.2 trebuie desenat
ntr-un sistem CAD 3D, de exemplu Solid Works, figura 4.1. Trebuie
menionat faptul c pentru a reduce timpul de calcul, ne folosim de
facilitile simetriei axiale. Astfel vom modela doar un sfert din
fiecare obiect al modelului. ntruct, n simularea cu elemente
finite, vom lucra doar cu suprafee, toate obiectele componente vor
fi modelate ca suprafee. Obiectele pot fi modelate i sub form de
corpuri solide, dar n acest caz se vor exporta doar suprafeele
active ale acestora.
OBSERVAIE: Obiectele (semifabricatul i sculele) trebuie desenate
n acelai cadran i avnd orientarea fa de axa Z ca n figura 2.2 (v. i
figura 4.1). Altfel la importarea n programul eta/DYNAFORM,
obiectele nu vor avea orientarea corespunztoare, prezentat n figura
2.2.
Fig. 4.1: Crearea unui sfert din semifabricat n programul Solid
Works, n planul frontal (planul xy, cadranul 3 )
Dup crearea componentelor modelului, acestea sunt exportate pe
rnd ca fiiere IGES. Spre exemplificare, n programul SolidWorks din
meniul File se selecteaz opiunea SaveAs...IGES, ca n figura
4.2.
Fig. 4.2: Salvarea suprafeei semifabricatului ca fiier *.IGES n
programul SolidWorks
-
Asist.ing. Lucian LZRESCU, Cluj-Napoca Martie 2008
9
V. IMPORTAREA MODELULUI
Se lanseaz programul eta/DYNAFORM 5.6 cu dublu click pe icoana
programului sau se selectez programul din startup. Dup lansare,
programul creaz automat o baz de date numit Untitled.df. Se continu
cu importarea fiierelor care conin obiectele CAD.
Importarea fiierelor 1. Din bara de meniuri selectai File
Import, ca n figura 5.1, pentru a deschide csua de dialog ilustrat
n figura 5.2.
Fig. 5.1: Meniul File cu submeniul Import
Fig. 5.2: Fereastra pentru importarea fiierelor *.IGS
2. Se repet procedura pentru importarea tuturor obiectelor
modelului. Dup importare, modelul arat ca n figura 5.3.
3. Salavarea bazei de date n folderul dorit. Se selecteaz
FileSave as sau icoana din bara de icoane. Dup introducerea numelui
fiierului, de exemplu "Ambutisare.df" se selecteaz butonul Save,
pentru a salva baza de date i pentru a iei din fereastra de
salvare.
-
Asist.ing. Lucian LZRESCU, Cluj-Napoca Martie 2008
10
Fig. 5.3: Modelul importat n eta/DYNAFORM
-
Asist.ing. Lucian LZRESCU, Cluj-Napoca Martie 2008
11
VI. EDITAREA MODELULUI N BAZA DE DATE
Dup cum este ilustrat n figura 6.1, submeniul Edit din meniul
Parts este utilizat pentru a modifica i terge obiectele.
Fig. 6.1: Meniul Parts
1. Se selecteaz PartsEdit, pentru a afia csua de dialog pentru
editarea obiectelor. Obiectele, care alctuiesc modelul cu elemente
finite, sunt marcate implicit cu nume i numr de identificare.
Utilizatorul poate schimba numele obiectelor i numrul de
identificare, de asemenea poate terege obiectele din baza de
date.
2. Pentru a identifica cu uurin obiectele modelului acestea vor
fi redenumite. Se selecteaz C008V000 din lista de obiecte aa cum
este artat n figura 6.2(a). n cmpul numelui se introduce numele
BLANK (numele semifabricatului), urmat de opiunea Modify, n colul
din stnga jos al csuei de dialog. Se poate modifica, de asemenea,
culoarea obiectului. Procedura se repet pentru a introduce numele
tuturor obiectelor modelului: PUNCH (poanson), DIE (placa activ),
BINDER (element de reinere). Modelul conine patru obiecte.
3. Click pe butonul OK pentru a iei din csua de dialog.
(a) (b) Fig. 6.2: Csua de dialog pentru editarea obiectelor
(a)-nainte de modificare; (b)-dup modificare
Uniti de msur. Pentru a alege unitile de msur selectai
ToolsAnalysis Setup. Unitile de msur implicite sunt mm, tona,
secunda i Newten.
-
Asist.ing. Lucian LZRESCU, Cluj-Napoca Martie 2008
12
VII. DISCRETIZAREA MODELULUI
nainte de inceperea discretizrii semifabricatului (blankului)
este necesar ca acesta s fie selectat ca obiect curent (Current
part) i de asemnea s fie singurul obiect afiat, celelalte obiecte
ale modelului fiind ascunse.
7.1. Obiectul curent (CURRENT PART)
Atunci cnd dorim s completm un obiect cu linii, suprafee sau s
realizm discretizarea acestuia, trebuie s ne asigurm c aceste
operaii sunt efectuate pe obiectul dorit. Prin urmare obiectul pe
care dorim s-l discretizm trebuie s fie cel curent. ntr-un model,
obiectul importat primul este n mod implicit selectat ca obiect
curent.
1. Pentru a schimba obiectul curent selectai Current part din
Display Options (a se vedea figura 7.1), n partea dreapt jos a
screenului, pentru a deschide csua de dialog ilustrat n figura
7.2.
Fig.7.1: Vizualizarea obiectului curent
2. n casua de dialog Current Part, afiat n figura 7.2, din lista
de obiecte, selectai BLANK, apoi OK.
Fig. 7.2: Schimbarea obiectului curent
Accesarea csuei de dialog Current Part se poate face i din bara
de meniuri: PartsCurrent, ca n figura 7.3.
Fig. 7.3: Meniul Parts
-
Asist.ing. Lucian LZRESCU, Cluj-Napoca Martie 2008
13
7.2. Afiarea/Aascunderea unui obiect (Part Turn On/Off)
Funcia Part Turn On/Off permite utilizatorului s afieze sau s
ascund unele obiecte din componena modelului. n cazul nostru,
pentru a realiza discretizarea blankului este necesar ca doar
acesta s fie vizibil.
1. Din bara de meniuri selectai Parts Turn On, ca n figura 7.4.
2. Din submeniul Part Turn On/Off, ilustrat n figura 7.5, selectai
opiunea All Off apoi selectai cu mouseul BLANK. n urma acestei
selectri va fi vizibil doar blankul.
Fig. 7.4: Accesarea submeniului Turn On Fig. 7.5.: Submeniul
Part Turn On/Off
Fiind create condiiile necesare discretizrii semifabricatului se
va proceda n continuare la discretizarea acestuia.
7.3. Discretizarea semifabricatului
Discretizarea semifabricatului este una din cele mai importante
funcii de discretizare, ntruct precizia rezultatului simulrii
depinde foarte mult de calitatea discretizrii. Exist o funcie
special pentru discretizarea semifabricatului.
1. Din bara de meniuri, selectai ToolsBlank Generator, ca n
figura 7.6. 2. n csua de dialog SELECT OPTION, alegei SURFACE, aa
cum este ilustrat n figura 7.7.
Fig.7.6: Accesarea submeniului Blank Generator Fig.7.7: Opiunile
de selectare
3. Cu ajutorul cursorului mouseului facei click pe suprafaa
blankului. Observai schimbarea culorii acestuia, semn c acesta a
fost selectat. 4. n csua de dialog Mesh Size (figura 7.8), aparut n
urma acestei aciuni, selectai opiunea OK, meninnd valorile
implicite ale mrimii elementului. 5. De asemenea n csua Dynaform
Question selectai opiunea Yes pentru a accepta discretizarea
realizat, figura 7.9.
-
Asist.ing. Lucian LZRESCU, Cluj-Napoca Martie 2008
14
Fig. 7.8: Selectarea mrimii elementelor finite Fig. 7.9:
Acceptarea discretizrii realizate
Rezultatul acestei discretizri este prezentat n figura 7.10.
Fig. 7.10: Semifabricatul (blakul) discretizat n elemente
finite
7.4. Verificarea discretizrii semifabricatului
Discretizrile inferioare pot cauza probleme n simularea
ambutisrii tablelor. Prin urmare, trebuie verificat calitatea
discretizrii. 1. Din meniul Preprocess se selecteaz csua de dialog
Model Check & Repair, dup cum este ilustrat n figura 7.11. Aa
cum este artat n figura 7.12, csua de dialog Model Check &
Repair, permite mai multe funcii care ne ajut s verificm calitatea
discretizrii i s reparm discretizrile inferioare. n acest exemplu,
vei verifica doar direcia normal la elementele finite.
Fig. 7.11: Modulul Preprocess Fig. 7.12: Csua de dialog Model
Check & Repair
-
Asist.ing. Lucian LZRESCU, Cluj-Napoca Martie 2008
15
DefinireaPlanului Normal (Auto Plane Normal)
1. Se selecteaz icoana Auto Plane Normal pentru a afia csua de
dialog Control Keys din figura 7.13.
Fig. 7.13: Csua de dialog Control Key
2. Se selecteaz cu ajutorul mouseului opiunea "Cursor pick
part". Apoi selectai oricare element al blankului cu ajutorul
cursorului mouseului, printr-un simplu click.
3. Este afiat o sgeat care indic direcia normalei elementului
selectat. n acelai timp este afiat csua de dialog din figura
7.14.
Fig. 7.14: Csua de dialog Dynaform Question
4. Se selecteaz Yes pentru a atribui normala la elementul finit
n concordan cu direcia afiat. 5. Click pe butonul OK pentru a iei
din csua de dialog Model Check & Repair.
7.5. Discretizarea sculelor
1. n prealabil este necesar ca blankul s fie ascuns, iar sculele
s fie vizibile. Pentru aceasta se folesete procedura explicat n
paragraful 7.2. 2. Se folosete procedura prezentat n paragraful 7.1
pentru a selecta obiectul PUNCH, ca obiect curent. 3. Selectai
meniul PreprocessElement, figura 7.15, pentru a afia submeniul
Element prezentat n figura 7.16. 4. n submeniul Element selectai
funcia Surface Mesh pentru a afia csua de dialog din figura
7.17.
Fig.7.15: Selectarea submeniul Element Fig.7.16: Submeniul
Element
5. n csua de dialog Surface Mesh ilustrat n figura 7.17 bifai
opiunea In Original Part, apoi alegei Select Surfaces.
-
Asist.ing. Lucian LZRESCU, Cluj-Napoca Martie 2008
16
6. Selectai Part n csua de dialog Select Surfaces, figura
7.18.
Fig. 7.17: Csua de dialog Surface Mesh Fig. 7.18 Posibilitile de
selectare a unei suprafee
7. Din lista de obiecte, prezentat n figura 7.19 selectai numele
PUNCH, apoi n csua Select Surfaces (figura 7.20) alegei opiunea
OK.
Fig. 7.19: Selectarea poansonului pentru discretizare Fig. 7.20:
Csua de dialog Select Surfaces
8. n csua Surface Mesh, care apare n mod automat selectai
opiunea Apply, apoi Yes pentru a accepta discretizarea fcut, figura
7.21.
-
Asist.ing. Lucian LZRESCU, Cluj-Napoca Martie 2008
17
Fig. 7.21: Csua de dialog Surface Mesh
9. Procedura se repet (paii 6-8) i pentru celelalte dou scule:
DIE i BINDER, prin accesarea din nou a opiunii Select Surface din
csua de dialog Surface Mesh. Cnd discretizarea este finalizat se
alege opiunea Exit din csua de dialog Surface Mesh. n urma
discretizrii modelul arat ca n ficura 6.22.
Fig. 6.22: Modelul discretizat
-
Asist.ing. Lucian LZRESCU, Cluj-Napoca Martie 2008
18
VIII. AUTOSETUP
8.1. Crearea unei noi simulri 1. Din bara de meniuri selectai
meniul Setup Autosetup, ca n figura 8.1.
Fig. 8.1: Selectarea submeniului Autosetup
2. n csua de dialog New simulation, continuai cu selectare
parametrilor de baz ca n figura 8.2: tipul simulrii, grosimea
semifabricatului, tipul procesului etc., apoi alegei OK pentru a
afia interfaa Sheet forming ilustrat n figura 8.3.
Fig. 8.2: Definirea unei noi simulri
Fig. 8.3: Interfaa general Sheet forming
-
Asist.ing. Lucian LZRESCU, Cluj-Napoca Martie 2008
19
8.2. Definirea geometriei semifabricatului
1. n interfaa Sheet forming, prezentat n figura 8.3 alegei
opiunea Blank pentru a afia interfaa de definire a semifabricatului
ilustrat n figura 8.4. 2. Selectai opiunea Define Geometry, figura
8.4.
Fig. 8.4: Interfaa pentru definire semifabricatului
3. n csua de dialog Define geometry ilustrat n figura 8.5(a)
selectai opiunea Add Part...
(a) (b) Fig. 8.5: Csua de dialog Define Geometry
(a) nainte i (b) dup definirea geometriei semifabricatului
4. Din lista de obiecte, ilustrat n figura 8.6 selectai numele
BLANK pentru a defini geometria semifabricatului, apoi OK.
Fig. 8.6: Selectarea semifabricatului din lista de obiecte
-
Asist.ing. Lucian LZRESCU, Cluj-Napoca Martie 2008
20
5. n urma acestor opiuni csua de dialog Define Geometry, va arta
ca n figura 8.5(b). Selectai opiunea Exit pentru a v ntoarce n
interfaa pentru definirea semifabricatului, ilustrat n figura
8.7.
8.3. Definirea materialului semifabricatului
1. Selectai opiunea BLANKMAT (figura 8.7) pentru a afia interfaa
pentru definirea materialului semifabricatului, ilustrat n figura
8.8.
Fig. 8.7: Interfaa pentru definirea semifabricatului
2. Selectai butonul Import pentru a realiza importul fiierului
cu proprietile materialului definite de utilizator.
Fig. 8.8: Definirea materialului semifabricatului
3. Se localizeaz i se selecteaz fiierul de material, apoi se
apas butonul OK, figura 8.9.
Fig. 8.9: Importarea fiierului de material creat de
utilizator
-
Asist.ing. Lucian LZRESCU, Cluj-Napoca Martie 2008
21
4. Apsai butonul OK n csua de dialog Material (figura 8.8),
pentru a accepta alegerea materialului i pentru a ne ntoarce n
interfaa Seet forming, ca n figura 8.10. Obsevai c materialul
selectat AA a fost atribuit blankului.
Fig. 8.10: Interfaa pentru definirea semifabricatului dup
atribuirea goemetriei i materialului
8.4. Definirea planului de simetrie
ntruct forma modelului este simetric, vom modela doar un sfert
din fiecare obiect pentru a reduce timpul de calcul. 1. Click pe
butonul Define, figura 8.10, pentru a afia csua de dialog
Symetry-plane, prezentat n figura 8.11. 2. Selectai butonul Quarter
Symetry. Planele de simetrie UW sunt detectate automat de ctre
program. 3. Selectai Exit pentru a ne ntoarce n interfaa Sheet
Forming.
Fig. 8.11: Csua de dialog Symetry-plane i ilustrarea nodurilor
de pe frontiera semifabricatului pentru definirea simetriei
8.5. Definirea sculelor
1. Click pe butonul Tools din interfaa Sheet Forming.
2. Click pe icoana din bara de icoane pentru a ascunde Blankul,
a se vedea paragraful 7.2.
Nodurile de pe frontiera semifabricatuluifolosite pentru
definirea simetriei. Plane de simetrie
-
Asist.ing. Lucian LZRESCU, Cluj-Napoca Martie 2008
22
3. Click pe butonul OK pentru a ne ntoarce n interfaa Sheet
Forming. Pe baza definirii anterioare a tipului procesului, sunt
listate trei scule standard: punch, die i binder. Putei continua cu
definirea geometriei fiecrei scule. 4. n interfaa punch click pe
butonul Define geometry. A se vedea figura 8.12.
Fig. 8.12: Definirea poansonului
5. Este afiat csua de dialog Define Geometry ilustrat n figura
8.13. Click pe butonul Add Part. 6. Selectai obiectul PUNCH din
csua de dialog Select Part, ilustrat n figura 8.14.
Fig.8.13: Csua de dialog Define geometry Fig.8.14: Selectarea
poansonului (PUNCH) din lista de obiecte
7. Click pe butonul OK pentru a ne ntoarce n csua de dialog
Define geometry. Obiectul PUNCH este adugat n lista de obiecte
pentru definirea geometriei poansonului, figura 8.15.
Fig. 8.15: Lista obiectelor pentru definirea geometriei
poansonului
-
Asist.ing. Lucian LZRESCU, Cluj-Napoca Martie 2008
23
8. Click pe butonul Exit pentru a ne ntoarce n nterfaa de
definire a sculelor. Acum putei observa culoarea numelui PUNCH,
care s-a schimbat n negru, semn c geometria poansonului a fost
definit, figura 8.16.
Fig. 8.16: Interfaa pentru definirea poansonului
9. Selectai die localizat n partea stng a listei de scule pentru
a afia interfaa de definire a plcii active. 10. Click pe butonul
Define geometry pentru a afia csua de dialog ilustrat n figura
8.17. 11. Apoi, click pe butonul Add Part din csua de dialog Define
geometry. 12. Programul afieaz csua de dialog Select Part ilustrat
n figura 8.18. Utilizai cursorul mouseului pentru a selecta numele
obiectului DIE.
Fig.8.17: Csua de dialog Define geometry Fig.8.18: Selectarea
plcii active (DIE) din lista de obiecte
13. Click pe butonul OK pentru a iei din csua de dialog Select
Part. Acum obiectul DIE este adugat n lista de obiecte pentru
definirea geometriei plcii active. A se vedea figura 8.19.
Fig. 8.19: Lista obiectelor pentru definirea geometriei plcii
active
-
Asist.ing. Lucian LZRESCU, Cluj-Napoca Martie 2008
24
14. Click pe butonul Exit pentru a ne ntoarce n interfaa de
definire a sculelor. Acum putei observa culoarea numelui DIE care
este de asemenea schimbat n negru, figura 8.20.
Fig. 8.20: Interfaa pentru definirea plcii active
15. Click pe butonul binder localizat n partea stng a listei de
scule pentru a afia interfaa de definire a acestuia. 16. Repetai
paii 10-14 pentru a atribui geometria corespunztoare elementului de
reinere. 17. Acum putei observa culoare fontului numelui binder
schimbat de semenea n negru, figura 8.21. Toate sculele necesare
pentru simularea ambutisrii sunt definite.
Fig. 8.21: Interfaa pentru definirea elementului de reinere
8.6. Poziionarea sculelor
Dup definirea sculelor, este necesar ca utilizatorul s
stabileasc poziia relativ a sculelor pentru operaia de ambutisare.
Poziia sculelor se refer la direcia de lucru a fiecrei scule. Prin
urmare este necesar s stabileasc direcia de lucru, nainte de
poziionarea sculelor.
1. Selectai ToolsPositioning din bara de meniuri a interfeei
Sheet forming (figura 8.22) pentru a afia csua de dialog
POSITIONING ilustrat n figura 8.23(a).
Fig. 8.22: Accesarea submeniului Positioning
2. n cmpul Blank facei click pe i selectai din lista respectiv
opiunea die, ca element de referin: Aceasta nseman c obiectul die
va fi fix n timpul poziionrii celorlalte obiecte ale modelului,
figura 8.23. 3. Apoi n cmpul Tools, n dreptul OnBlank, activai
csuele pentru punch i binder. Acestea vor fi poziionate automat la
o distan corespunztoare fa de die. Rezultatul este ilustrat n
figura 8.23(b).
-
Asist.ing. Lucian LZRESCU, Cluj-Napoca Martie 2008
25
(a) (b) Fig. 8.23: Meniul POSITIONING: (a) - nainte i (b) - dup
poziionarea automat a sculelor
Acum toate sculele i semifabricatul sunt mutate n poziia de
start a procesului de ambutisare, aa cum este ilustrat n figura
8.24.
Fig. 8.24: Poziia de start a sculelor i a semifabricatului
Acum putei continua cu definirea parametrilor de proces. n Auto
Setup, definirea i poziionarea semifabricatului i a sculelor i
definirea procesului nu trebuie fcut ntr-o anumit ordine strict.
Dar este recomandat s se uremeze urmtoarea ordine:
definirea semifabricatului; definirea sculelor; definirea
parametrilor de proces.
8.7. Definirea procesului de ambutisare
Definirea procesului este utilizat pentru a seta parametrii
simulrii curente, ca de exemplu timpul necesar pentru fiecare faz,
viteza de deplasare a sculelor, fora elementului de reinere etc.
Prametri afiai n interfaa de definire a procesului depind de
pre-selectarea tipului procesului, incluznd tipul simulrii i tipul
procesului. n acest exemplu, tipul simulrii i al procesului este
Sheet Forming i respectiv Double action. Prin urmare n lista
fazelor procesului, din interfaa grafic de definire a procesului,
vor fi afiate dou faze: closing (nchiderea matriei) i drawing
(ambutisarea).
Putei face click pe tabul Process din interfaa grafic Sheet
forming pentru a intra n interfaa de definire a procesului. n
continuare urmai paii enumerai mai jos. 1. Selectai closing din
lista localizat n partea stng a interfeei Process. A se vedea
figura 8.25. 2. Verificai ca setrile din faza closing s fie
similare cu cele din figura 8.25. 3. Selectai drawing din lista
localizat n partea stng a interfeei Process, ca n figura 8.26. 4.
Verificai ca setrile din faza drawing s fie similare cu cele din
figura 8.26. Trebuie menionat faptul c valoarea forei de reinere de
4446 [MPa], introdus n cmpul binder, a fost calculat n capitolul
II. De asemenea valoarea de 50 [mm] introdus n cmpul corespunztor
deplasrii poansonului (Punch displacement) reprezint nlimea piesei,
a se vedea desenul piesei prezentat n capitolul II.
-
Asist.ing. Lucian LZRESCU, Cluj-Napoca Martie 2008
26
Fig. 8.25: Interfaa de definire a fazei closing
Fig. 8.26: Interfaa de definire a fazei drawing
-
Asist.ing. Lucian LZRESCU, Cluj-Napoca Martie 2008
27
8.8. Animaia procesului
1. Selectai PreviewAnimation din bara de meniuri a interfeei
Sheet forming, ca n figura 8.27.
Fig. 8.27: Accesarea meniului Animation
2. nterfaa pentru animaia deplasrii sculelor este afiat ca n
figura 8.28. 3. Selectai opiunea Play pentru a porni animaia.
Fig. 8.28: Csua de dialog pentru controlul animaiei.
4. Putei bifa opiunea Individual Frames pentru a vizualiza
micarea incremental a sculelor.
5. Click pe icoanele pentru a afia deplasarea sculelor pas cu
pas. 6. Timpul fazei i deplasarea sculelor este afiat n colul din
stnga sus a displayiului, figura 8.29.
Fig. 8.29: Animaia micrii sculelor
7. Click pe butonul Stop pentru a ne ntoarce n interfaa
principal.
-
Asist.ing. Lucian LZRESCU, Cluj-Napoca Martie 2008
28
8.9. Compilarea simulrii
Dup validarea corectitunii micrii sculelor, putei trece la
partea de calcul prin compilarea setrilor curente. 1. Click
JobOptions din interfaa Sheet Forming, figura 8.30.
Fig. 8.30: Accesarea csuei de dialog Job Options
2. n csua de dialog Job options selectai precizia solverului,
bifai Single precision, apoi specificai memoria alocat la 128 MB,
figura 8.31. 3. Click pe butonul OK pentru a ne ntoarce n meniul
principal.
Fig. 8.31: Csua de dialog Job options
4. Intrai din nou n meniul Job i selectai opiunea Job Submitter
ca n figura 8.32.
Fig. 8.32: Accesarea csuei de dialog Job Submitter
5. Programul afieaz csua de dialog pentru salvarea fiierului.
Introducei numele fiierului apoi selectai opiunea Save, figura
8.33. 6. Programul afieaz automat fereastra Job Submitter ilustrat
n figura 8.34. n aceast fereastr este afiat starea curent a
jobului, care poate fi:
n ateptare
n faza de calcul
job finalizat
-
Asist.ing. Lucian LZRESCU, Cluj-Napoca Martie 2008
29
Fig. 8.33: Salvarea fiierului pentru compilare
8.34: Csua de dialog Job Submitter
n acelai timp programul va lansa automat solverul LS DYNA, a
crui fereastr este ilustrat n figura 8.35.
Fig. 8.35: Fereastra solverului LS DYNA
Fiierele cu rezultatele compilrii sunt create i slavate automat
n acelai folder cu baza de date. Procesarea rezultatelor va fi
descris n partea a 3-a a acestui matrial.
-
Asist.ing. Lucian LZRESCU, Cluj-Napoca Martie 2008
30
IX. POST-PROCESAREA CU eta/POST
eta/POST citete i proceseaz toate fiierele n format d3plot i
ASCII, ca de exemplu glstat, rcforc, etc. Fiierul d3plot conine
toate rezultatele generate de ctre solverul LS DYNA (tensiuni,
deformaii, etc.).
9.1. Citirea fiierului cu rezultate n Post-Processor
Pentru a lansa programul eta/POST alegei meniul PostProcess din
bara de meniuri a programului eta/DYNAFORM, dup cum este ilustrat n
figura 9.1.
Fig. 9.1: Meniul PostProcess
Programul va deschide interfaa grafic a utilizatorului ilustrat
n figura 9.2.
Fig.9.2: Interfaa grafic a utilizatorului Post Process
1. Din meniul File al programului eta/POST, selectai funcia
Open. Csua de dialog Open File este afiat ca n figura 9.3. 2.
Alegei directorul cu fiierul rezultatului. Click pe numele
fiierului cu extensia *.d3plod (de exemplu AMBUTISARE.d3plot),
ilustrat n figura 9.3, apoi facei click pe butonul Open.
Fig. 9.3: Csua de dialog Open File
-
Asist.ing. Lucian LZRESCU, Cluj-Napoca Martie 2008
31
3. Fiierul *.d3plot este deschis. Putei continua cu procesarea
rezultatelor utiliznd bara de icoane speciale, ilustrat n figura
9.4.
Fig. 9.4: Bara de icoane speciale pentru analiza simulrii
9.2. Animaia procesului de ambutisare
1. n csua de dialog Frames, selectai All Frames i apoi apsati pe
butonul Play pentru a vizualiza rezultatele n animaie.
Fig. 9.5: Csua de dialog pentru vizualizarea animat a
rezultatelor
2. Bifai csua Shade n csua "display options" (localizat n partea
dreapt jos a screenului), ilustrat n figura 9.6. Opiunea Smooth
Shade este de asemenea bifat implicit de ctre program; aceasta
permite o reprezentare foarte fin a suprafeelor modelului.
Fig.9.6: Csua de dialog Display options
3. Deoarece este dificil s vedem blankul cu toate sculele
expuse, putei ascunde sculele fcnd click pe
icoana din bara de icoane.
4. n csua de dialog Part Operation, utilizai cursorul mouseului
pentru a face click pe toate obiectele din list, mai puin pe BLANK,
dup cum este ilustrat n figura 9.7. Toate sculele sunt ascunse din
suprafaa de afiare. Apoi, facei click pe butonul Exit pentru a iei
din csua de dialog.
5. Putei schimba de asemenea modul de vizualizare al modelului
utiliznd icoanele de manipulare a vizualizrii din bara de icoane
ilustrat n figura 9.8.
-
Asist.ing. Lucian LZRESCU, Cluj-Napoca Martie 2008
32
Fig.9.7: Csua de dialog Turn Parts on/off
Fig.9.8: Bara de icoane pentru manipularea posibilitilor de
vizualizare
9.3. Vizualizarea animat a distribuiei grosimii i a curbei limit
de deformare (FLD)
Grosimea/Subierea (Thickness/Thinning) peretelui pessei
1. Selectai icoana din bara special de icoane. 2. n Current
Component (figura 9.9) selectai THICKNESS sau THINNING. Distribuia
grosimii pereilor piesei ambutisate este ilustrat n figura
9.10.
Fig.9.9: Selectarea opiunilor de afiare
3. Click pe butonul Play pentru a vizualiza distribuia grosimii
n modul animat. 4. Folosii cursorul mouseului pentru a selecta
viteza de schimbare a cadrelor (frameurilor). 5. Click pe butonul
Stop pentru a opri animaia.
-
Asist.ing. Lucian LZRESCU, Cluj-Napoca Martie 2008
33
Fig.9.10: Distribuia grosimii
Curba limit de deformare (FLD)
1. Click pe icoana din bara special de icoane. 2. Selectai
Middle din csua FLD Operatin, ca n figura 9.11. Diagrama FLD este
afiat n figura 9.12.
Fig. 9.11: Csua de dialog FLD Operation
-
Asist.ing. Lucian LZRESCU, Cluj-Napoca Martie 2008
34
Fig. 9.12: Diagrama FLD
3. Selectai parametri (n, t, r etc.) fcnd click pe butonul cu
opiuni al curbei FLD pentru a afia csua de dialog FLD Curve
Options. 4. Click pe butonul OK pentru a iei din csua de dialog FLD
Curve Options. 5. Selectai Edit FLD Window pentru a defini poziia
graficului FLD n fereastra de afiare. 6. Click pe butonul Play
pentru a anima graficul FLD. 7. Click pe butonul Stop.
9.4. Afiarea unui singur cadru
Uneori, este mult mai convenabil s analizm rezultatul vizualiznd
un singu cadru, n locul animaiei. Pentru a afia un singur cadru,
selectai opiunea Single Frame din csua Frames ilustrat n figura
9.13. Apoi utilizai cursorul mouseului pentru a selecta cadrul
dorit.
Fig. 9.13: Afiarea unui singur cadru
9.5. Scrierea unui fiier AVI i E3D
eta/POST ofer faciliti care permit utilizatorului s creeze filme
AVI i/sau fiiere E3D prin capturarea animaiei. De obicei este
folosit butonul Record ilustrat n figura 9.14, pentru a genera
filme AVI i/sau fiiere E3D.
-
Asist.ing. Lucian LZRESCU, Cluj-Napoca Martie 2008
35
AVI movie
Pentru a genera fiiere AVI este utilizat urmtoarea procedur.
1. ncepei o nou animaie utiliznd procedura prezentat n
paragraful 9.3. 2. Selectai afiarea modelului n vedere izometric.
3. Click pe butonul Record. 4. Este afiat csua de dialog Select
File. 5. Introducei numele fiierului AVI (de exemplu
"THICKNESS.avi") ilustrat n figura 9.15. 6. Apooi click pe butonul
Save. 7. n csua de dialog ilustrat n figura 9.16, selectai
Microsoft Video 1 din lista Compressor i facei click pe butonul OK:
8. eta/POST va face o captur a screenului i va salva fiierul n
format *.AVI.
Fig. 9.14: Accesarea butonului de ngergistrare AVI
Fig. 9.15: Salvarea fiierului AVI
Fig. 9.16: Csua de dialog Select copression format
-
Asist.ing. Lucian LZRESCU, Cluj-Napoca Martie 2008
36
Fiierul E3D
De asemenea putei salva rezultatele simulrii ntr-un fiier *.e3d
mult mai compact. Fiierul *.e3d poate fi vizualizat utiliznd
programul eta/3DPlayer, care este furnizat ca un software gratuit
oricrui utilizator.
Generarea fiierului E3D:
1. ncepei o nou animaie (de exemplu FLD) utiliznd procedura
prezentat n paragraful 9.3. 2. Alegei vizualizarea modelului n
vedere izometric. 3. Click pe butonul Record. 4. Este afiat csua de
dialog Select File, figura 9.17. 5. Din lista File Type selectai
E3DPlayerfile(*.e3d). 6. Introducei numele fiierului (de exemplu
"FLD.e3d") n cmpul File Name. 7. Apoi, click pe butonul Save. 8.
eta/POST va realiza o captur a screenului i va salva fiierul n
format *.e3d.
Fig. 9.17: Salvarea fiierului E3D
Putei vizualiza coninutul fiierului *.e3d utiliznd eta/3DPlayer:
StartAll ProgramsDYNA FORM 5.6 Eta3DPlayer, figura 9.18.
Fig. 9.18: Accesarea programului Eta3DPlayer din startup
Dup lansarea programului eta/3DPlayer i deschiderea fiierului
FLD.e3d, acesta poate arta ca n figura 9.19.
-
Asist.ing. Lucian LZRESCU, Cluj-Napoca Martie 2008
37
Fig. 9.19: Vizualizarea rezultatelor n Eta3DPlayer
9.6. Capturarea unei imagini n format *.JPEG
Pentru a salva rezultatele n format JPEG n programul eta/POST,
parcuregi urmtoarele etape. 1. FilePrint, ca n figura 9.20.
Fig. 9.20: Meniul File n programul Eta/POST
2. n csua de dialog Print, ilustrat n figura 9.21, bifai Print
to File, apoi n lista Format selectai JPEG, urmat de opiunea
Print.
Fig. 9.21: Csua de dialog Print