آموزش شبیه‌سازی فرآیندهای شکل‌دهی در آباکوس

در آباکوس، در صورتی که نیازی به لحاظ نمودن اثرات شار حرارتی و افزایش دما در قطعه کار در طول فرآیند شکل دهی نباشد، می توان بسته به نوع فرایند، با استفاده از استپ های static general، dynamic implicit و dynamic explicit شبیه سازی را انجام داد. در این فصل، کلیه تنظیمات مهم این استپ ها برای انجام درست شبیه سازی بیان می شود. البته این تنظیمات قبلا در دوره مقدماتی آباکوس ارایه شده بودند. ارایه مجدد این موارد برای دوره این مطالب است چراکه تسلط کافی بر تنظیمات، جز نیاز های اساسی انجام درست فرآیند های شکل دهی است.

از آنجایی که در اغلب فرآیند های شکل دهی، اندرکنش تماس وجود دارد، منظور کردن دقیق تنظیمات تحلیل تماسی بسیار حیاتی بوده و بر روی نتایج اثر مهمی می گذارد. در این فصل، قابلیت های آباکوس در انجام تحلیل های تماسی برشمرده می شود و تنظیمات مربوط به انجام تحلیل تماسی با استفاده از هر یک از حلگر های آباکوس بطور کامل بررسی می شود. بخشی ازین موارد در دوره مقدماتی آباکوس بیان شده بودند اما در این فصل، این موارد بطور مبسوط تر و با نکات بیشتری ارایه می شوند.

در این فصل، ضمن تقسیم بندی فرآیند های شکل دهی از زوایای مختلف، مثال ها و مطالبی که در این دوره مطرح می شوند، بر شمرده می شوند.

فرآیند نورد یکی از مهم ترین فرآیند های شکل دهی مورد استفاده در صنعت است. این فرآیند، بسته به هدف، دارای انواع متفاوتی است. در این فصل، فرآیند نورد سرد یک ورق ضخیم به صورت سه بعدی با استفاده از هر سه استپ dynamic explicit، dynamic implicit و static general شبیه سازی می شود. در نهایت نتایج بدست آمده از سه حل با هم مقایسه شده اند. خاطر نشان می شود که شما می توانید با الگو برداری و با تکیه بر دانش کسب شده از این قسمت، خودتان فرآیند های نورد تجمعی که در واقع شامل چند مرحله نورد هستند را بدون چالش حل کنید.

فرآیند فورج، یکی از فرآیند های شکل دهی حجیم است که بطور گسترده ای در صنعت استفاده می شود. در این فصل این فرایند با استفاده از استپ dynamic explicit مدل شده است. به دلیل تغییر شکل زیاد المان ها در این فرایند، در صورتی که تنها از دیدگاه سنتی لاگرانژی در حل مساله استفاده شود، بخاطر تغییر شکل زیاد المان ها خطا صادر شده و حل ناتمام می ماند. برای غلبه بر این مشکل، باید از تکنیک ALE استفاده شود. در این فصل تکنیک ALE و نحوه استفاده از آن آموزش داده می شود.

بطور کلی، دو نوع فرآیند اکستروژن وجود دارد: فرآیند اکستروژن مستقیم و فرآیند اکستروژن معکوس. در این فصل شبیه سازی فرآیند اکستروژن معکوس بطور کامل آموزش داده می شود. در این فرایند، بر خلاف فرآیند اکستروژن مستقیم، حتما باید از تکنیک ALE استفاده شود. اما به دلیل محدودیت های تکنیک ALE، برای عدم مواجه با خطا، باید با ظرافت خاصی از قابلیت ALE استفاده شود تا در نهایت خطا صادر نشود. در این فصل با استفاده تخصصی و حرفه ای تر از تکنیک ALE، درک شما از نحوه استفاده از آن عمیق تر می شود.

یکی دیگر از فرآیند های شکل دهی پرکاربرد، فرآیند کشش عمیق است. در این فصل، یک فرآیند کشش عمیق، با استفاده از هر دو استپ dynamic explicit و static general تحلیل می شود. نحوه مدل سازی فرآیند کشش عمیق، به ضخامت ورق و نسبت ضخامت ورق به ابعاد دیگر آن بستگی دارد. در این فصل، ورق به صورت conventional shell مدل سازی شده است. در آخر هم نتایج بدست آمده از حل های مختلف، با هم مقایسه شده اند.

در بسیاری از فرایند های صنعتی از جمله فرآیند های شکل دهی، تغییر دما و ایجاد شار حرارتی در ماده اثر مستقیمی بر روی نتیجه فرایند دارد. به منظور انجام شبیه سازی دقیق هم، این اثرات حرارتی باید در تحلیل لحاظ گردد. در این فصل در ابتدا انواع شبیه سازی های ترمومکانیکال و نحوه انجام آنها به کمک آباکوس توضیح داده شده اند. در ادامه هم توضیحاتی در رابطه با شبیه سازی های کوپل دما و جابجایی بیان شده است.

در این فصل، فرآیند فشرده سازی یک استوانه توپر آلومینیومی، با استفاده از هر دو حلگر standard و explicit آموزش داده می شود. در این بین تمامی نکات مربوط به نحوه استفاده از استپ های coupled temp-displacement و dynamic, temp-disp, explicit ارایه شده است. در آخر نیز نتایج بدست آمده با هم مقایسه شده اند.