2021-06-10 18:55:57
Поговорим об основных типах софта для компьютерного моделирования процессов штамповки: в конкурентной борьбе выжило не так много производителей симуляций, и на сегодняшний день это швейцарский Autoform, французский PAM-Stamp и американские LS-DYNA/Dynaform, все эти программы используют метод конечных элементов. Сразу оговорюсь, что мой взгляд на симуляции — это взгляд наладчика, а не программиста; для меня они всего лишь инструмент наряду с показателями коэффициента вытяжки, зазорами в перетяжных ребрах и т.д. Про применение Autoform я уже неоднократно рассказывал (https://t.me/metalformingforall/335; https://t.me/metalformingforall/354; https://t.me/metalformingforall/271; https://t.me/metalformingforall/252) - его огромное преимущество в скорости обработки процессов, и поэтому он так распространен. За счет каких упрощений достигается эта скорость и связанная с ней дружелюбность в части аппаратных требований? Autoform основан на имплицитном пошаговом моделировании. Каждый, кто запускал симуляции в нем, знает, что процесс штамповки там разделяется на сотню мелких шагов, которые высчитываются один за другим, и потом все эти итерации «склеиваются» в единую картину, и мы можем увидеть процесс в динамике. Чем-то это напоминает ситуацию, когда мы первый раз настраиваем штамп вытяжки и получаем первый вытяжной переход: мы постепенно (пошагово) на 5-10 мм смыкаем штампы, после каждого хода пресса контролируем отсутствие трещин и глубоких складок на "недотянутом" вытяжном переходе-полуфабрикате, которые могут привести к повреждению рабочих частей. Понятное дело, что по итогу даже при отсутствии таких проблем мы должны вновь заложить заготовку и отштамповать ее уже за один ход; как правило, результат совпадает с осторожным «инкрементальным» методом. Ключевое выражение — «как правило». В этом и сила и слабость Autoform – в разбиении на мелкие этапы и отсутствии влияния скорости процесса в модели. Этой слабости лишены PAM-Stamp и LS-DYNA/Dynaform, которые основаны на эксплицитном динамическом моделировании. Результат мы получаем конечный, без разбивки на этапы; скорость процесса имитируется максимально близко к реальности. Это приводит к бОльшим аппаратным требованиям и в несколько раз более длительному процессу расчета. К тому же тот факт, что все основано на воздействии скорости, имеет свою оборотную сторону. Дело в том, что изначально компании, разрабатывавшие PAM-Stamp и Dynaform, специализировались… на построении моделей, имитировавших последствия военных действий. LS-Dyna и позже отпочковавшийся от него Dynaform основаны на «движке», созданном для имитации последствий ударной волны после ядерного взрыва (около 40 м/c); создатели PAM-Stamp изначально ставили своей задачей имитацию падения сбитого истребителя на ядерный реактор. Позже и ESI и Ansys/LST успешно адаптировали свои модели для виртуальных краш-тестов; и лишь позже гении обеих компаний решили применить динамическое моделирование для процессов штамповки. В чем конкретно проявляется недостаток динамического моделирования — в слишком большой кинетической энергии имитируемой штамповки. Обычно мы не штампуем со скоростями движения ударной волны, хотя это было бы куда более выгодно с коммерческой точки зрения) В результате в симуляциях проявляются странные артефакты типа следа от удара пуансона в месте первого касания, а также в целом все выглядит хуже, чем в реальности. В итоге выходит так, что Autoform «недоигрывает», а PAM-Stamp и Dynaform «переигрывают»; в первом случае картина более благоприятная, чем бывает в жизни, во втором — более жуткая. Напрашивается применять эти два типа моделирования в сочетании друг с другом, но такое могут себе позволить очень немногие производители типа Volvo (https://www.diva-portal.org/smash/get/diva2:1314892/FULLTEXT02) или BMW. (продолжение следует) #аналитика #немного_матчасти
87 viewsedited 15:55
