Advanced DB Viewer

Advanced DB Viewer (ADBV) это бесплатная утилита для просмотра и анализа файлов ANSYS Mechanical APDL (.db), не требующая наличия комплекса ANSYS.

Формовка в роликах

Этот пример иллюстрирует конечно-элементное решение классической задачи ОМД (обработка металлов давлением). В данном случае моделируется формообразование профиля швеллерного типа из стальной полосы в вращающихся роликовых калибрах. Обычно, основной целью, такого моделирования ставится исследование напряженно-деформированное состояние материала заготовки в процессе формообразования, для предотвращения (или уменьшения) возникновения различного рода дефектов профиля. При этом имеется возможность оптимизировать как весь технологический процесс, так и отдельные его стадии без дорогостоящего натурного эксперимента и в короткие сроки.

Основной сложностью при решении такого рода задач является корректное приложение нагрузок и граничных условий, максимально приближающих компьютерную эмуляцию к реальному технологическому процессу. Другая важная проблема - математическая модель материала, способная отражать все разнообразие физико-механических характеристик реального прототипа (наклеп, пружинение и др.) Особое значение при создании математической модели для решения этой задачи придается  конечно-элементной сетке. Сгущение ее в местах предполагаемых проблемных зон (угловая зона, кромка профиля и др.) и разрежение на относительно «спокойных» участках (дно, средняя поверхность полок) в нашем слечае позволило уменьшить общее количество деформируемых SHELL элементов модели заготовки до 75000 и отказаться от массового скалирования, тем самым улучшив результаты моделирования.

Модели роликового инструмента и вспомогательного оборудования также создавались с использованием SHELL-элементов, но так как их деформационные характеристики в данной задаче не рассматривались, то в качестве их модели материала была использовалась модель «абсолютно жесткого тела». Нагрузка вращением и фиксация их в пространстве выполнялась в управляющей карте BOUNDARY_PRESCRIBED_MOTION_RIGID.

Показанные скриншоты демонстрируют разные стадии формообразования профиля от первого перехода, на котором происходит первоначальный захват полосы, до финального (калибровочного) после которого получается готовый продукт.

Анимацию процесса профилирования (верхние ролики для наглядности показаны полупрозрачными) можно посмотреть здесь: