Исследование процесса правки в программе ANSYS/LS-DYNA
Схема правки проката на роликоправильных машинах с параллельно расположенными роликами. ANSYS - передовая система средств компьютерного инженерного моделирования. Создание геометрической модели процесса - один из элементов препроцессорной подготовки.
| Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 30.11.2015 |
| Размер файла | 433,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru
Размещено на http://www.allbest.ru
1. Задача
Задачи работы:
– разработать модель процесса правки полосы на листоправильной машине 5000;
– исследовать изменения поля напряжений по сечению полосы в процессе правки в направлении Х;
2. Теоретическая часть
Изделия, полученные прокаткой, всегда требуют правки. Иногда правку выполняют в горячем состоянии, например, при производстве толстых листов. Но обычно в холодном состоянии, так как последующее охлаждение после горячей правки может вызвать дополнительное изменение формы.
Процесс правки заключается в однократном или многократном пластическом изгибе искривленных участков полосы, каждый раз в обратном направлении.
Правку можно выполнять и растяжением полосы, если напряжения растяжения будут превышать предел текучести материала.
Рис. 1.1. Схема правки проката на роликоправильных машинах с параллельно расположенными роликами
Процесс правки заключается в прохождении полосы между двумя рядами последовательно расположенных роликов, установленных в шахматном порядке таким образом, что при движении полосы, ее искривление устраняется. Диаметр роликов - 25…370 мм, шаг - 30…400 мм, количество роликов: для тонких листов - 19…29, для толстых - 7…
3. Моделирование
Исследования выполнены на основе математического моделирования методом с использованием пакета прикладной программы ANSYS/LS-DYNA.
ANSYS - это передовой комплекс средств компьютерного инженерного моделирования, использующий метод конечных элементов. Инструменты ANSYS позволяют решать вcевозможные задачи из различных областей физики: конструкционные, тепловые, гидрогазодинамические, электромагнитные, а также междисциплинарные (с сопряжением различных областей физики).
LS-DYNA является наиболее мощным и популярным пакетом для моделирования динамических задач. В основу вычислительных алгоритмов заложен явный метод интегрирования по времени полной системы уравнений механики сплошных сред. Явный тип интегрирования является оптимальным для решения кратковременных динамических задач с быстроменяющимися параметрами и позволяет свести систему уравнений к последовательно и независимо решаемым алгебраическим уравнениям, что, кроме того, упрощает использование физических соотношений для описания поведения материалов и позволяет использовать очень сложные модели.
Выполнение процесса моделирования состоит из 3-х основных этапов:
- препроцессорная подготовка:
- решение задачи;
- постпроцессорная обработка.
Препроцессорная подготовка включает в себя создание геометрической (Рис. 3.1) и конечно-элементной модели процесса (Рис. 3.2, Рис. 3.3), определение типов элемента, моделей материала, контактных параметров процесса, введение ограничений и нагрузок, действующих на модель, определение времени расчета и всех других необходимых параметров для выполнения расчета.
Решение задачи позволяет запустить и контролировать процесс решения.
Постпроцессорная обработка позволяет в графическом виде получить результаты выполненного расчета путем построения графиков и эпюр исследуемых процессов, создания анимации процесса и прочее.
В программе ANSYS/LS-DYNA в качестве препроцессора и постпроцессора используется типовые модули Ansys, а при решении задачи используется решатель программы LS-DYNA.
Моделирование процесса правки полосы.
Полоса (20,4Ч4741Ч26321мм) проходит между двумя рядами последовательно расположенных роликов, установленных в шахматном порядке таким образом, что при движении полосы, ее искривление устраняется. Диаметр роликов - 430 мм, шаг - 450 мм, количество роликов: 9. Скорость правки - 0,4 м/с.
В качестве материала для валков и стола используем материал (Rigid) со следующими механическими характеристиками: с = 7850 МПа, E = 2,1*1011 МПа, н = 0,3. Для полосы (Plastic Kinematic): с = 7850 МПа, E = 2,1*1011 МПа, н = 0,3, ут = 600*106 МПа, D = 1940*106 Мпа, с = 40, P = 5.
В таблице 3.1. представлены позиции валков:
Таблица 3.1
|
Позиции валков, мм |
|||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
|
10 |
0 |
-15,1 |
0 |
-5 |
0 |
-3 |
-0,1 |
-1 |
Рис. 3.1. Геометрическая модель правки полосы
Рис. 3.2. Конечно-элементная модель процесса правки
Рис. 3.3. Конечно-элементная модель процесса правки (с увеличением)
роликоправильный компьютерный препроцессорный
Решение задачи проходило в программе LS-DYNA. В представленных картах:
- Boundary_Prescribed_Motion_Rigid,
- Contact_2D_automatic_single_surface,
- Control_termination,
- Control_timestep,
- Database_binary_d3plot,
- Database_binary_d3thdt,
- Define_curve,
- Initial_velocity_generation,
- Interface_springbacr_lsdyna,
- Keyword,
я задавала определенные условия - запускала решение - исправляла - запускала решение. Каждая карта определяет в модели некоторый объект или объекты: узлы, элементы, уравнения состояния, материалы и т.д.
4. Результаты исследований
В ходе работы мне нужно было варьировать скоростями и положением нижних валков (№9, №7, №5, №4) с шагом в 1 мм, чтобы рассмотреть распределение деформаций в трех точках по середине полосы в процессе правки в направлении Х. Для этого я использовала карту Define_curve, где меняла сначала скорость правки с 0,2 м/с до 0,6 м/с. В картах, скорости указываются в 0,93 - 2,8 (рад/с). Со скоростями от 0,2 и 0,4 (м/с) полоса прошла хорошо. В других случаях произошло изгибание конца полосы (Рис. 4.1) в пространстве между последними валками и столом, это может быть связано с тем что, скорость подачи полосы была меньше скорости правки. При таком соотношении скоростей полоса ускоряется, и ухудшаются условия захвата.
Рис. 4.1. Изгибание конца полосы при скорости 0,5 м/с
Рис. 4.2. Распределение деформаций по середине полосы в процессе правки в направлении Х (Vправ = 0,2 м/с)
Рис. 4.3. Распределение деформаций по середине полосы в процессе правки в направлении Х (Vправ = 0,4 м/с)
Положение нижних валков я изменяла с шагом в 1 мм вверх до 0 и вниз до двух начальных значений.
Рис. 4.4. Распределение деформаций по середине полосы в процессе правки в направлении Х (№9, 0 мм)
Рис. 4.5. Распределение деформаций по середине полосы в процессе правки в направлении Х (№9, -2 мм)
По полученным зависимостям можно сказать, что значительно лучше правка проходит при Vправ = 0,4 м/с и при следующем положении валков №9 - 0 мм, №7 - -6мм, №5-2 мм, №3 - -21мм. Для детального сравнения распределения деформаций нам нужно произвести прокатку полосу.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
О методе конечных элементов. Методика анализа формоизменяющих операций листовой штамповки с использованием программного комплекса ANSYS\LS-DYNA. Анализ операции осесимметричной вытяжки тонколистовой заготовки. Отображение значений напряжений и деформаций.
дипломная работа [4,3 M], добавлен 10.09.2013Основные уравнения газовой динамики, численные методы решения дифференциальных уравнений и его структура. Сущность метода контрольного объема центрированного по узлу и ячейке в программном пакете ANSYS CFX. Основы моделирования нестационарного обтекания.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 01.06.2010Основные численные методы моделирования. Понятие метода конечных элементов. Описание основных типов конечных элементов и построение сетки. Реализация модели конструкции в пакете ANSYS, на языке программирования C#. Реализация интерфейса пользователя.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 22.01.2016Решение дифференциальных уравнений с частными производными. Метод конечных элементов, история развития, преимущества и недостатки. История разработки программной системы. Задачи, решаемые с помощью программного комплекса, области применения ANSYS.
презентация [1,7 M], добавлен 07.03.2013Расчет аэродинамических характеристик плоского профиля методами физического и численного экспериментов. Описание программных комплексов ANSYS ICEM и ANSYS CFX. Потенциально-опасные и вредные производственные факторы при работе на ПЭВМ, планирование НИР.
дипломная работа [4,1 M], добавлен 01.06.2010Ручной расчет трехстержневой фермы в ansys 14.5. Расчет пластины при одноосном растяжении, термическом расширении. Нахождение параметров профильного диска при вращении с постоянной угловой скоростью. Определение перемещений, напряжений в круглой пластине.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 09.12.2013Схема балки с приложенными силами и монетами. Создание геометрической модели балки. Генерация конечно-элементной сетки. Эпюра поперечных сил. Разбиение поршня на конечные элементы. Результат напряжений на поршень. Лог файл расчета балки, поршня.
курсовая работа [667,2 K], добавлен 10.03.2010Исследование тепловых полей при индукционном подогреве стыков труб различными индукторами при различной частоте. Разработка численной двухмерной электротепловой модели индукционной системы в среде ANSYS; характеристики катушечного и петлевого индукторов.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 27.09.2012Разработка программного обеспечения для моделирования процесса абсорбции; расчёт характеристик при варьировании температуры. Требования к программному обеспечению; структуры данных и алгоритмы в программе; дисплейные фрагменты, внешний вид приложения.
курсовая работа [2,8 M], добавлен 20.11.2012Ручной расчет трехстержневой фермы и в программе MathCAD 14. Вычисление элементов системы. Расчет многостержневой фермы в ANSYS 12.0. Непосредственное генерирование узлов. Расчет пластины при одноосном растяжении. Расчет профильного диска при вращении.
контрольная работа [2,3 M], добавлен 13.12.2012Общая характеристика ателье "Вита", схема модели рабочего процесса. Исследование заданной системы с помощью моделирования динамических рядов, модели типа "система массового облуживания". Построение имитационной модели деятельности данного ателье.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 01.06.2016Оптимальное время для обслуживания пользователей как основная цель работы компьютерного зала библиотеки. Построение модели деятельности подписного отдела с помощью средства имитационного моделирования AnyLogic. Описание процессов и построение сценария.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 19.06.2015Методика разработки модели процесса функционирования студенческого вычислительного центра на языке имитационного моделирования GPSS/PC. Исследование различных вариантов по оптимизации модели и критерии выбора наиболее экономически выгодного из них.
курсовая работа [58,9 K], добавлен 21.06.2011- Математическое моделирование одноходового кожухотрубного противоточного теплообменника-подогревателя
Создание модели какого-либо процесса или объекта как основная цель процесса моделирования. Получение математической модели теплообменника-подогревателя для смесей газ-газ, жидкость-газ и жидкость-жидкость. Принятые допущения при разработке модели.
контрольная работа [351,5 K], добавлен 24.11.2014 Практические навыки моделирования законов движения многосвязных механических систем на примере трехзвенного манипулятора. Основные этапы моделирования: исходная система; формирование исходных данных, геометрической, динамической и математической модели.
презентация [535,0 K], добавлен 25.06.2013Основные положения метода конечных элементов для решения электромагнитных задач. Общая характеристика, назначение и сравнение основных функциональных возможностей двух устройств с постоянными магнитами NdFeB: магнитной пружины и магнитного держателя.
дипломная работа [3,1 M], добавлен 30.08.2010Создание библиотеки элементов электрической схемы и настройка редактора схем Schematic. Разработка топологии печатной платы в программе P-СAD PCB; построение символов и корпусов микросхем. Создание компонентов в программе P-CAD Library Executive.
методичка [4,4 M], добавлен 12.09.2011Роль моделирования общественно-исторических процессов. Распределенный банк данных системы сбора информации. Концептуальная схема модели системы. Критерии оценки эффективности процесса функционирования СМО. Выдвижение гипотез и принятие предположений.
дипломная работа [140,1 K], добавлен 30.07.2009Порядок описание процесса разработки модели для разрешения задачи программирования с помощью средств языка программирования. Структуры данных и основные принципы их построения. Этапы компьютерного моделирования. Этапы и значение написания программы.
курсовая работа [19,5 K], добавлен 19.05.2011Значение компьютерного моделирования, прогнозирования событий, связанных с объектом моделирования. Совокупность взаимосвязанных элементов, важных для целей моделирования. Особенности моделирования, знакомство со средой программирования Турбо Паскаль.
курсовая работа [232,6 K], добавлен 17.05.2011
