Грунюшкин А.Н_МСб-1201. Исследование штамповки кузовных деталей легкового автомобиля из магниевых сплавов
 Скачать 2.42 Mb.
|
|
– определяет завершение выполнения задания. 0.0100 – ENDTIM, определяет время окончания задачи по величине перемещения. Наряду с этой переменной для завершения задачи могут использоваться и другие ENCYC, ENDENG, ENDMAS(по циклу, по величине энергии, по значению массы). (5) *DATABASE_EXTENT_BINARY– задает базу данных для записи результатов в файлы D3PLOT, D3PART, D3THDT. 42 NEIPH - число дополнительных переменных истории интегрирования по точкам, записанных в базу данных LS-TAURUS для объемных элементов. Данные о точках интегрирования записываются в том же порядке, в каком они хранятся в памяти – каждая модель материала имеет свои собственные переменные истории, которые хранятся: =0; NEIPS – число дополнительных переменных истории интегрирования по точкам, записанных в базу данных LS-TAURUS для оболочечных и толстостенных оболочечных элементов для каждой точки интегрирования: =0; MAXINT – число точек интегрирования в оболочечном элементе, записанном в базу данных LS-DYNA. Если MAXINT=3 (по умолчанию), выдаются результаты для внешней (верхней), внутренней (нижней) точки интегрирования и нейтральной оси. Если значение отлично от 3, то будут выданы результаты для первых MAXINT точек интегрирования в элементе: =3; STRFLG – задается равным 1 для записи тензоров деформации для объемных, оболочечных и толстостенных оболочечных элементов для выдачи на график с помощью постпроцессора LS-POST и файла ELOUT в формате ASCII. Для оболочечных и толстостенных оболочечных элементов записываются два тензора – один во внутренней точке интегрирования и один во внешней точке интегрирования. Для объемных элементов записывается один тензор деформации: =0; SIGFLG – флаг-признак записи тензора напряжений в базу данных оболочечных элементов: =1 – записывать (по умолчанию); EPSFLG – флаг-признак записи эффективных пластических деформаций в базу данных оболочечных элементов: =1 – записывать (по умолчанию); RLTFLG – флаг-признак записи результирующих напряжений в базу данных оболочечных элементов: =1 – записывать (по умолчанию); ENGFLG – флаг-признак записи внутренней энергии и толщины в базу данных: =1 - записывать (по умолчанию); 43 CMPFLG – выходные данные о напряжениях в ортотропном и анизотропном материале в локальной системе координат для оболочечных и толстостенных оболочечных элементов: =0: глобальные координаты; 1 – IEVERP – каждое выводимое на график состояние в базе данных «d3plot» записывается в отдельный файл. В этом случае в базу данных можно записать не более 100 состояний: =1 – в каждом файле может быть записано только одно состояние; BEAMIP – число точек интегрирования в балочном элементе: =0. (6) *DATABASE_BINARY_D3PLOT – определяет создание файла с именем d3plot, содержащего вывод окончательного состояния системы. 0.0010 – DT, интервал времени между записями выходных данных. (7) *DATABASE_GLSTAT – файл формата ASCII, содержащей глобальные данные, доступные всегда, если активирован файл SSSTAT. 0.00001 – DT, промежуток времени между выводами информации. (8) *DATABASE_NODFOR – файл формата ASCII, в который записываются группы cил в узлах, см. *DATABASE_NODAL_FORCE_GROUP. 0.00001 – DT, промежуток времени между выводами информации. (9) *DATABASE_ELOUT – файл формата ASCII, в который записываются данные об элементе, см. *DATABASE_HISTORY_SHELL. 0.00001 – DT, промежуток времени между выводами информации. (10) *DATABASE_SECFORC – файл формата ASCII, в который записываются усилия в поперечном сечении, cм. *DATABASE_CROSS_SECTION_PLANE. 0.00001 – DT, промежуток времени между выводами информации. (11) *DATABASE_NODAL_FORCE_GROUP – задает группы сил в узлах для записи в файл NODFOR формата ASCII и двоичный файл XTFILE. 2 – NSID, идентификатор набора узлов, см. *SET_NODE_LIST. (12) *SET_NODE_LIST – задает набор узлов с идентичными или уникальными атрибутами. Узлы, прочно закрепленные в захвате неподвижной траверсы разрывной машины. 44 2 – SID, идентификатор набора узлов; 1130,1131,1132,1133,1134,1135,1136,1137 1138,1139,1140,1141,1142,1143,1164,1185 1206,1227,1248,1269,1290,1311,1332,1353 1352,1351,1350,1349,1348,1347,1346,1345 1344,1343,1342,1341,1340– NIDn, идентификатор узла n (рисунок 22). Рисунок 22 - Положение узлов группы 2 (13) *SET_NODE_LIST - задает набор узлов с идентичными или уникальными атрибутами. Узлы, прочно закрепленные в захвате подвижной траверсы разрывной машины. 3– SID, идентификатор набора узлов; 892,913,934,955,976,997,1018,1039 905,904,903,902,901,900,899,898 897,896,895,894,893,1103,1104,1105 1106,1107,1108,1109,1110,1111,1112,1113 1114,1106,1081,1102,1115– NIDn, идентификатор узла n (рисунок 23). 45 Рисунок 23 – Положение узлов группы 3 (14) *DATABASE_HISTORY_SHELL – задает оболочечные элементы, данные о которых должны записываться в двоичный файл D3THDT и файлы формата ASCII: NODOUT, ELOUT и файл SPHOUT. 41,40,121,120,201,200,281,280 361,360,441,440,521,520,601,600 681,680,761,760 – IDn, идентификатор элемента n (рисунок 24). Рисунок 24 - Оболочечные элементы, расположенные в центре образца (15) *SET_PART_LIST – задает набор частей модели с произвольными атрибутами. 1 – SID, идентификатор набора данных; 46 1 – PID, идентификатор части. (16) *DATABASE_CROSS_SECTION_PLANE – задает параметры поперечного сечения для определения равнодействующих сил, вносимых в файл SECFORC формата ASCII. 1 – PSID, идентификатор набора частей; 1 – XCT, координата x начала вектора внешней нормали N; 10 – YCT, координата y начала вектора нормали N; 10 – ZCT, координата z начала вектора нормали N; 210 – XCH, координата x конца вектора нормали N; 10 – YCH, координата y конца вектора нормали N; 10 – ZCH, кордонаaта z конца вектора нормали N; 1 – XHEV, координата x конца вектора грани L; -10 – YHEV, координата y конца вектора грани L; -10 – ZHEV, координата z конца вектора грани L; 20 – LENL, длина грани a в направлении вектора L; 20 – LENM, длина грани b в направлении вектора M. Для данных приведенных выше, положение секущей плоскости представлено на рисунке 25. Секущая плоскость проходит через центр элемента, разделяя его на две равные части. Рисунок 25 - Положение секущей плоскости и векторов L, M, N 47 (17) *MAT_PIECEWISE_LINEAR_PLASTICITY – это материал типа 24. С помощью этой модели можно задать упругопластический материал с произвольной зависимостью между напряжением и деформацией, а также произвольной зависимостью от скорости деформации. Кроме того, можно задать критерий разрушения либо на основе пластической деформации, либо на основе минимального шага по времени. 1 – MID, идентификатор материала в виде уникального номера; 1.780E-09 – RO, массовая плотность; 4.500E+04 – E, модуль Юнга; 3.500E-01 – PR, коэффициент Пуассона; 0.000E+00 – SIGY, предел текучести; 0.000E+00 – ETAN, касательный модуль; 0.2820 – FAIL, критерий разрушения, >0.0: пластическая деформация до разрушения; 0.0 – С, параметр скорости деформации С, не учитывается; 0 – P, параметр скорости деформации P; не учитывается; 0 – LCSS, идентификатор задающей кривой или таблицы, определяющий зависимость между эффективным напряжением и эффективной пластической деформацией. Таблица задает для каждого значения скорости деформации задающую кривую, определяющую зависимость между напряжением и пластической деформацией для данного значения скорости деформации. $ note that if LCSS is defined the EPS vs ES is ignored - $ если задан LCSS, то переменные EPS и ES игнорируются $ if C and P are set to zero, no strain rate effect will be considered - $ если С и P равны 0, то эффект скорости деформации не учитывается $ (EPS) effective plastic strain vs efftive stress (ES) - $ (EPS) эффективная пластическая деформация и эффективное напряжение (ES) 0.00095 0.025 0.05 0.075 0.1 0.115 0.1192 – EPS1-EPS8, значения эффективной пластической деформации. Задаются не менее 2-х значений. 48 159.88 219.75 252.47 274.69 287.94 293.21 294.44 – ES1-ES8, значения предела текучести, соответствующие значения переменных EPS1-EPS8. (18) *SECTION_SHELL – задает параметры поперечного сечения для оболочечных элементов. 1 – SECID, идентификатор сечения. Указывается к карте *PART; 2 – ELFORM, опция формулировки элементов, элемент Белычко-Цая; 0.000E+00 – SHRF, коэффициент сдвига, с помощью которого корректируются значения поперечных касательных напряжений; 3.000E+00 – NIP, число точек интегрирования по толщине; 1.000E-00 – T1, толщина оболочки для узла n1; 1.000E-00 – T2, толщина оболочки для узла n2; 1.000E-00 – T3, толщина оболочки для узла n3; 1.000E-00 – T4, толщина оболочки для узла n4. (19) *PART – задание так называемых частей расчетной модели, т.е. объединение информации о материале, характеристиках сечения, видах контроля искажений элементов по типу песочных часов, теплофизических свойствах и флаге-признаке адаптивной части. SHELL (ОБОЛОЧКА) – HEADING, заголовок для данной части модели; 1 – PID, идентификатор части 1 – SECID, идентификатор раздела, определяемый в разделе *SECTION; 1 – MID, идентификатор материала, определяемый в разделе *MAT. (20) *DEFINE CURVE – задание кривой, часто называемой задающей кривой, кривой нагружения. 1 - LCID, идентификатор задающей кривой, задающая кривая для перемещения подвижного конца образца как функции от времени (рисунок 26); 0.00000000000000E+00, 0.01000000000000E+00 - A1, A2, значения абсцисс; 0.0000000000000E+00, 50.000000000000E+00 - O1, O2, значения ординат (функций). 49 Рисунок 26 - Кривая зависимости перемещения подвижного конца образца от времени (21) *BOUNDARY_SPC_SET – задание одноточечных ограничений для узловых точек. Ограничения накладываются в том случае, если степень свободы принимает значение 1. Если значение равно нулю, ограничений нет. 2– NSIDn, идентификатор набора узлов n (рисунок 27); 0 – CID, идентификатор системы координат; 1 – DOFX, ограничение поступательного движения в локальном направлении x; 1 – DOFY, ограничение поступательного движения в локальном направлении y; 1 – DOFZ, ограничение поступательного движения в локальном направлении z; 1 – DOFRX, ограничение вращательного движения вокруг локальной оси x; 1 – DOFRY, ограничение вращательного движения вокруг локальной оси y; 1 – DOFRZ, ограничение вращательного движения вокруг локальной оси z. Рисунок 27 - Узлы, для которых заданы ограничения движения 50 (22) *BOUNDARY_PRESCRIBED_MOTION_SET – задание для узла или набора узлов параметров движения (скорость, ускорение или смещение). Скорости и смещения можно также приписывать твердым телам. Разрешено задавать скорость и ускорение поступательного движения для узлов твердого тела. Для узлов твердого тела используется опция NODE. 3– NSIDn, идентификатор набора узлов n (рисунок 28); 1 – DOF, применяемые степени свободы, поступательное движение по оси x; 2 – VAD, флаг-признак задания скорости/ускорения/перемещения, перемещение (твердые тела и узлы); 1 – LCID, идентификатор задающей кривой для описания зависимости движения от времени, см. *DEFINE_CURVE; 1.000E+00 – SF, коэффициент перерасчета задающей кривой. Рисунок 28 - Узлы, с заданным перемещением вдоль оси x (23) *ELEMENT_SHELL – задание трех- и четырехузловые элементы, включая трехмерные оболочечные, мембранные, элементы плоского напряженного состояния, элементы плоской деформации и осесимметричные объемные элементы. Тип элемента и его формулировка задаются с помощью идентификатора детали (см. *PART) и идентификатора сечения (см. *SECTION_SHELL). Кроме того, может быть задана толщина каждого элемента, если это возможно, в картах элементов, в противном случае толщина берется по умолчанию из карты задания сечения. 1, …. – EID, идентификатор элемента; 51 1 – PID, идентификатор детали, см. *PART; 1, … - N1, узловая точка 1; 2, … - N2, узловая точка 2; 83, … - N3, узловая точка 3; 82, … - N4, узловая точка 4. (24) *NODE – определение узла и его координаты в глобальной системе координат. Кроме того, можно задать граничные условия в глобальных направлениях. 1, … - NID, номер узла; 155.0, … - X, координата x; 16.25, … - Y, координата y; 0.0, … – Z, координата z; 0 – TC, ограничение перемещений, =0: нет ограничений; 0 – RC, ограничение поворотов, =0: нет ограничений. (25) *END – завершение расчета. Процесс разрушения образца представлен на рисунке 29. Рисунок 29 - Разрушение образца 3.3.1. Типы моделей материалов в LS-DYNA, описывающих материалы в листовой штамповке 1) Кинематическая/изотропная пластичность. Материал типа 3. Модель, 52 использующаяся для расчета изотропного и кинематического упрочнения пластичных материалов [10]. Подходит для балочных, оболочечных и объемных элементов. Формат карт данной модели для материала AZ31B-O представлен в таблице 3. Данная модель при моделировании применялась и для объемных, и для оболочечных элементов. Таблица 3 –Формат карты материала типа 3 Карта 1 1 2 3 4 5 6 7 8 Переменная MID RO E PR SIGY ETAN BETA Значение 1 1,78·10 -9 45000 0,35 159,88 435,9 1 Карта 2 Переменная SPC SPR FS VP Значение 0 0 0,282 1 Описание переменных карты [10]: MID – идентификатор материала в виде уникального номера; RO – массовая плотность; E – модуль Юнга; PR – коэффициент Пуансона; SIGY –предел текучести; ETAN – касательный модуль; BETA – параметр упрочнения 1 β 0 (0 – кинематическое упрочнение, 1 – изотропное упрочнение); SRC – параметр скорости деформации С, 0 – скорость деформации не учитывается; SRP – параметр скорости деформации, 0 – скорость деформации не учитывается; FS – деформация разрушения; VP – формулировка эффектов скорости деформации: 1,0 – вязкопластическая формулировка; 53 2) Кусочнолинейная изотропная пластичность. Материал типа 24. Эта модель задают упругопластический материал с произвольной зависимостью между напряжением и деформацией. Кроме того можно задать критерий разрушения на основе пластической деформации [10]. Формат карты для AZ31B- O представлен в таблице 4. Таблица 4 –Формат карты материала типа 24 Карта 1 1 2 3 4 5 6 7 8 Переменная MID RO E PR SIGY ETAN FAIL TDEL Значение 1 1,78·10 -9 45000 0,35 0 0 0.282 0 Карта 2 Переменная C P LCSS Значение 0 0 0 Карта 3 Переменная EPS1 EPS2 EPS3 EPS4 EPS5 EPS6 EPS7 EPS8 Значение 0.00095 0.025 0.05 0.075 0.1 0.115 0.1192 Карта 4 Переменная ES1 ES2 ES3 ES4 ES5 ES6 ES7 ES8 Значение 159,88 219,75 252,47 274,69 287,94 293,21 294,44 Описанание переменных карты [10]: FAIL – критерий разрушения; TDEL – минимальный размер шага по времени для автоматического исключения элемента из рассмотрения; С, P – параметры скорости деформации, не учитываются. LCSS – идентификатор задающей кривой или таблицы. LCSR – идентификатор задающей кривой, определяющий влияние скорости деформации на предел текучести. 3) Изотропная пластичность со степенным законом упрочнения. Материал 54 типа 18. Модель изотропной пластичности с возможностью задания зависимости от скорости деформации, использует упрочнение по степенному закону [10]. Формат карты материала представлен в таблице 5. Таблица 5 – Формат карты материала типа 18 Карта 1 1 2 3 4 5 6 7 8 Переменная MID RO E PR K N SRC SRP Значение 1 1,78·10 -9 45000 0,35 0,185 0 0 Карта 2 Переменная SIGY VP Значение 0 0 Описание переменных карты [10]: K – коэффициент прочности; N – экспонента упрочнения; SIGY – дополнительный входной параметр для задания начального предела текучести y σ ; его задание необязательно; VP – формулировка зависимости от скорости деформации, при 0 – перерасчет предела текучести (по умолчанию). 4) Трансверсальная анизотропная упругопластичность. Это материал типа 37, позволяющий моделировать поведение анизотропных материалов в процессе листовой штамповки. Недостатком данной модели является, что учитывается только поперечная анизотропия. Имеется возможность задавать кривую упрочнения. Используется только для оболочечных элементов. Формат карты материала данного типа представлен в таблице 6. Таблица 6 – Формат карты материала типа 37 Карта 1 1 2 3 4 5 6 7 8 Переменная MID RO E PR SIGY ETAN R HLCID Значение 1 1,78·10 -9 45000 0,35 159,88 435,9 4,3 99 55 Описание переменных данной карты: R – параметр анизотропного упрочнения; HLCID – идентификатор задающей кривой упрочнения. 5) Модель Барлата. Материал типа 36, позволяет моделировать изотропные материалы в условиях плоского напряженного состояния. Анизотропия задается с помощью параметров Ланкфорда. Формат карты представлен в таблице 7. Таблица 7 – Формат карты материала типа 36 Карта 1 1 2 3 4 5 6 7 8 Переменная MID RO E PR HR P1 P2 ITER Значение 1 1,78·10 -9 45000 0,35 0 0 0 0 Карта 2 Переменная М R00 R45 R90 LCID E0 SPI Значение 2 1,7 2,6 4,3 99 0,00095 0,00095 Карта 3 Переменная AOPT Значение 2 Карта 4 Переменная A1 A2 А3 Значение 1,0 0,0 0,0 Карта 5 Переменная D1 D2 D3 Значение 0,0 1,0 0,0 Описание карты [10]: HR – закон упрочнения, вводимый задающей кривой; P1, P2 – параметры материала, рассчитываются автоматически; ITER – число итераций, устанавливается автоматически; M – экспонента поверхности текучести Барлата; |