extruzia (1)

Задача
Промоделировать режимы деформации
Определить энергосиловые параметры и качество уплотнения (распределение плотности), равномерность распределения оболочки по прутку
Варьируем следующие параметры – геометрия очка матрицы (это не смешно, реально так называют), угол и конечный диаметр, наличия контейнера и его толщина (1мм, 2мм, 3 мм) начальная плотность порошковой части 0.65, 0.7, 0.75
толщина донышка контейнера изначально 3 мм

Открываем деформ интегрейтед

Настройка системы:
Обязательно!!! В пути к папкам проблем не должно быть русских букв.
По умолчанию они в пользовательских папках

Далее файл, нью проблем

1
2

Вся задача будет разбита на 100 шагов
Результат запишем через каждые три шага
Потом ставил на каждом шаге

Забегая немного вперед – у нас пресс перемещается на 70 мм за 100 шагов, значит один шаг нужно задать 0.7 секунды

Создаем 5 объектов

Я сразу их переназвал и присвоил разные типы
Rigid– жесткие тела- для частей инструмента
Plastic – для контейнера (оболочки)
Porous – для нашей порошковой части

Везде выбираем температуру 400
Для пористой части начальная плотность 0.65
Материал выбираем только для порошка и оболочки из
библиотеки
Порошок (алюминий чистый)
Оболочка ( аналог АМГ 5)

Теперь, чтоб не повторяться небольшая схемка с координатами (контейнер низ – 3, боковые по 2 мм) пока думаю, прокатит или нет, смущает угол без радиуса между оснасткой и нашим девайсом )
5;-10
-5;-10
15;0
-15;0
13;3
-13;3
13;70
15;70
15;71
15;72
-13;70
-15;70
-15;71
-15;72

Начнем делать геометрию с левой границы, не нужно задавать свойства, иначе будет много вопросов, в геометрии
Выбираем Эдит и заносим координаты каждой точки, в конце нажимаем эпплай. На следующих кадрах привожу все таблицы

Если нужен будет радиус потом, то сюда ставим 2
2мм
3мм

Вот левая граница,
Обрати внимание, на серую тень,
Которая показывает где металл,
А где поверхность относительно линии
Нас такая штука не устроит
Делаем наоборот
Нажав кнопку реверс
И так проверяем все фигуры

В итоге получили это

Для порошка и капсулы нам нужно сделать сетку кэ
1
2
3
4: ставим произвольную точку
5

Должно получиться это.
Обрати внимание, что сетку у оболочки я сделал 2000 элементов

Для пуансона задаем движение по оси –У со скоростью 1мм/сек

Задаем трение между объектами

Проверяем и генерируем базу данных

Работа в препроцессоре закончена, его можно закрыть или свернуть
Запускаем расчет
И графику чтоб не скучно было

Так как первый расчет не получился, я поднял оболочку и порошок на 1мм вверх, сделал радиусы 2 мм на боковушках
Сделал радиус на нижней грани оболочки 3 мм и процесс пошел. Считает долго с 6го по 13 шаг полчаса прошло,
Но надеюсь когда процесс станет установившимся пойдет быстрее. Очень характерно, что в начале вместо
продавливания идет деформация верхушки оболочки и доуплотнение порошка сбоку. Интересно что будет при более
высокой начальной плотности 0.7, 0.75? Должно быть лучше. Вообще это объясняет структуру пресс-остатка

Ну, вот, на моем Core 2 Duo с 4Гб оперативки на решение задачи до ее сбоя ушло часов 5. запускаем постпроцессор

Сделать картинку
Отобразить все
Навигация по шагам
Режимы отображения
С сеткой КЭ иногда интереснее
Режим графиков, например
усилия пресса от времени
или перемещения
Включает поля по
требуемому параметру

Анализ
До 25 шага низ стоит, верх уплотняется и одновременно образуется складка контейнера, и дополнительно
подпрессовывает порошок с боков (ооочень интересно как она себя поведет в самом конце прессования,
Когда из нее образуется пресс-остаток, но к сожалению сегодня до этой стадии мы не дошли). Включим пористость
Уплотнение сверху достигает 0.94-0.97

Далее все пошло не симметрично из-за отставания матрицы и контейнера слева
(и немного контейнера от порошка внизу – если б мы «приклеили» порошок и контейнер тут была бы зона разрыхления)
не симметрия тут из-за того, что сетка с разных сторон по разному построена. Конечно в реальности такое тоже возможно…
Хотя на самом деле не сильно. На 43 м шаге все стабилизируется, но история неравномерного наргужения останется до конца

Далее все идет более равномерно, хотя стенка контейнера уже видно, что сильно не равномерная, плотность
После уплотнения в очаге деформации больше 0.99, кроме самого носика, но мы помним что там была зона
разрыхления за счет потери устойчивости и изгиба донышка на 30-40 шагах

Следующий косяк уже по серьезнее на 85 шаге идет изгиб заготовки и соответственно отстала оболочка ну и
дальше все накапливается, такое уже показывать нельзя, ну или фотошопить )))

Следующее на что хочу обратить внимание Damage – это близость к критерию разрушения. Как видим, на 110
в оболочке уже есть места возможного разрушения, но критическое значение не преодолено. А далее появляется
Точка в которой все нааамного хуже. НДС там все хуже и хуже и наконец доходит до предела

Логика деформа такова, что он удаляет элементы в которых damage превышает критический, поэтому в этой точке
Просто исчезнет оболочка в один момент и после отрыва один из кусков оболочки просто удаляется автоматом

Ну и самая жесть – так как мы не установили изначально что может быть контакт между порошком и границей, все только
Через оболочку, то теперь порошок спокойно проходит сквозь нее

И последнее нужно решать задачу как осесимметричную, а не плейн стрейн и чертить только половинку от оси
А для моделирования образования пресс остатка может стоит сделать конструкцию ниже

Он предлагает начать с какого то места старой задачи – мы начинаем сначала ( с минус первого шага и ок)

В симулейшн контролс выбираем осесимметричную задачу

Левую границу удаляем совсем, а для остальных корректируем геометрию
Чет Shell называется просто 5 объектом(((
ОЧЕНЬ ВАЖНО!!!! Потом, когда заново генерируем сетку
он спрашивает про то взять ли старую геометрию. Нужно
Отметить НЕТ
После этого генерируем базу данных и запускаем расчет