اهداف آموزش: در این آموزش آباکوس، با اصول حاکم بر مدل‌سازی کشش عمیق (Deep Drawing) در آباکوس آشنا خواهید شد. همچنین آشنایی با اصول مدل‌سازی شکل‌دهی فلزات در آباکوس، نحوه تعریف تماس در آباکوس، تعریف ضریب اصطکاک در آباکوس و مدل‌سازی قطعات صلب در آباکوس از مهم‌ترین مواردی است که با مطالعه این مثال آموزش‌محور فرا خواهید گرفت.
در ادامه سلسله آموزش‌های مرتبط با مثال‌های کاربردی پروژه محور در آباکوس، امروز با آموزش نحوه شبیه‌سازی فرآیند کشش عمیق ورق در نرم‌افزار آباکوس در خدمت شما دوستان گرامی خواهیم بود. فرآیندهای تغییر شکل فلزات از دیرباز مورد توجه و استقبال محققین در حوزه مهندسی مکانیک و مواد قرار گرفته است. فرآیند کشش عمیق (Deep Drawing) نیز بعنوان یکی از روش‌های شکل‌دهی فلزات، از مباحث جذاب و کاربردی در شبیه‌سازی اجزا محدود به شمار می‌رود. با ما همراه باشید تا یکی دیگر از دریچه‌های زیبای مکانیک را بر روی شما بگشاییم.
فرآیند کشش عمیق چیست؟
فرآیند Deep Drawing یا همان کشش عمیق یکی از فرآیندهای شکل دهی ورق است که ورق توسط بارهای مکانیکی اعمالی از طرف سمبه، شکل ماتریس یا همان قالب (Die) را به خود میگیرد.
صورت مسئله مدل‌سازی و شبیه‌سازی فرآیند Deep Drawing در Abaqus
ورقی به طول 10cm و ضخامت 1mm را مطابق شکل زیر در نظر بگیرید. قصد داریم با استفاده از فرآیند کشش عمیق، ورق مذکور را شکل دهیم. بر اساس هندسه و ابعاد نشان داده شده در تصویر زیر، مسئله را مدل‌سازی و تحلیل اجزای محدود کنید. ورق از جنس فولاد با مدول یانگ 210GPa و ضریب پواسون 0.3 بوده و رفتار آن در ناحیه پلاستیک مطابق جدول زیر است.
◄ حوزه کاربرد: مهندسی مکانیک – مهندسی مواد ( متالورژی صنعتی) – صنایع
| (Stress (Pa | Strain |
|---|---|
| 400000000 | 0.0 |
| 420000000 | 0.02 |
| 500000000 | 0.2 |
| 600000000 | 0.5 |
| 400000000 | 0.0 |
توجه داشته باشید که ابعاد ورق‌گیرها و پانچ را مطابق شکل زیر وارد کنید.
حل مسئله شبیه‌سازی فرآیند کشش عمیق ورق در آباکوس
بر اساس ماهیت مسئله، برای شبیه‌سازی فرآیند مذکور، به دو ورقگیر (Holder)، پانچ (Punch) و یک ورق نیاز داریم. از آنجایی که هندسه و بارگذاری موجود در فرآیند متقارن است می‌توانیم مسئله را به صورت تقارن محوری مدل کنیم (اگر هنوز شرایط تحلیل تقارن محوری را نمی‌دانید، این پست را مطالعه کنید: تنش صفحه‌ای، کرنش صفحه‌ای و تقارن محوری چیست؟). سختی مجموعه ورقگیر و پانچ در مقایسه با ورق بسیار بالاست، از این‌رو تنها عضو تغییر شکل‌پذیر را ورق در نظر گرفته و سایر اعضا را به صورت صلب مدل می‌کنیم. فراموش نکنید در قطعات صلب نیاز به تعریف نقطه مرجع یا RP خواهید داشت (آشنایی با نقطه مرجع در آباکوس).
با توجه به صلب بودن ورقگیر و پانچ، در ماژول Property آباکوس تنها به تعریف خواص مکانیکی الاستیک و پلاستیک برای ورق نیاز داریم.
در ادامه نیز، سطح مقطعی از نوع Solid و همگن تعریف کرده و به ورق اختصاص دهید.
سپس به ماژول Assembly رفته و بر اساس تصویر موجود در ابتدای مسئله، به مونتاژ مجموعه قطعات ورقگیر، پانچ و ورق بپردازید. در نهایت، تصویری مانند زیر خواهید داشت.
در مرحله بعد وارد محیط Step شوید. جهت جلوگیری از حرکت ورقگیر، گامی مجزا برای اعمال نیروی خارجی بر این عضو تعریف کرده و فرآیند شکل‌دهی ورق را در گامی مجزا انجام دهید. در نتیجه در محیط Step دو گام از نوع Static, General ایجاد کنید.
فرآیندهای شکل‌دهی را شاید بتوان بهترین مثال در خصوص مباحث تماس در نظر گرفت. از این‌رو در گام بعد، وارد ماژول Interaction آباکوس شده و بین ورقگیر و ورق و همچنین پانچ و ورق، دو تماس عمودی از نوع Surface to Surface تعریف کنید. برای اعمال ضرایب اصطکاک مناسب، می توانید از تصاویر زیر کمک بگیرید.
در گام بعد به ماژول Load آباکوس بروید و در Step اول به اعمال نیروی خارجی بر روی ورقگیر بپردازید.
در بخش شرایط مرزی نیز، ورق‌گیرها را مقید کرده و پانچ را به اندازه 3cm به سمت پایین حرکت دهید.
در آخرین گام از روند حل مسئله، به ماژول Mesh بروید. از آنجایی که تنها ورق را به صورت شکل‌پذیر تعریف کرده‌ایم، به ایجاد شبکه بر روی ورقگیر و پانچ نیازی نیست. با اتمام مراحل فوق، مسئله را جهت حل به ماژول Job ارسال کنید. تصویر متحرک زیر، کانتور تنش ورق را پس از تحلیل اجزای محدود نشان می‌دهد.
سلام،من یک‌قالب v شبیه سازی کردم،حالا جابه جایی نقطه خم و‌می خوام حساب کنم،می خواستم‌بدونم ایا روشب هست که میزان جا به حا شدن نقطه خم و‌پیدا کنم؟
با تشکر
سلام
خب مختصات نقطه مورد نظر را با Query پیدا کنید
برای یافتن میزان برگشت فنری باید از چه روشی استفاده کرد؟
با Query میزان جابجایی را بسنجید
با سلام
در کشش عمیق بدون ورقگیر در ماژول intraction آیا تفاوتی میکند که تعریف تماس سنبه – ورق و قالب – ورق فقط در مرحله عملیات کشش تعریف شود یا هم در مرحله initial و هم در مرحله کشش تعریف شود؟
منظور بنده خصوصا در مورد تعریف تماس سنبه-ورق میباشد چرا که ورق در مرحله initial قائدتا با قالب تماس دارد. بعنوان تفاوت در حل مسئله و جوابها پرسیدم.
با تشکر
سلام
در شبیه سازی سعی میشه حتی الامکان شرایط به آنچه که در واقعیت اتفاق میافته نزدیک باشه
کار سختی نیست؛ هر دو را شبیه سازی کتید ببینید چه تفاوتی ایجاد میشه
سلام
در ماژول property و در قسمت الاستیک، تفاوت نوع (type) engineering constants و anisotropic در چیست؟ در چه مواردی از این دو میتوان استفاده کرد؟
متشکرم.
سلام
Documentation را مطالعه کنید
با سلام.در کشش عمیق از انجایی که تحلیل برای حالت solidبسیار زمانبر بود لذا اینجانب با توجه به فضای کاری و شرایط کار، ورق را در حالت سه بعدی و بصورت shell planar مدل نمودم. در این نوع قالب نیازی به ورقگیر نیست. حال سوال بنده این است که از آنجایی که شل دارای ضخامت نیست و گپ یا همان لقی سنبه وماتریس بوضوح قابل رویت است آیا این خطایی در تحلیل ایجاد میکند؟ظاهرا بعد از تحلیل ظاهر قطعه دارای مشکلاتی است که بنده فکر میکنم در همین مورد باشد چون بقیه پارامترها بدرستی انجام شده است.آیا میتوان قبل از تحلیل ضخامتی به قطعه داد که گپ سنبه و ماتریس پر شود.بنده ضخامت دو میلیمتر را در قسمت property به ورق اختصاص داده ام.
با تشکر
سلام
ضخامت قطعه که مشخصه و در قسمت section از ماژول property وارد میشه
در همین قسمت شما میتونید تعیین کنید هندسه نشان داده شده مربوط به سطح بالایی ورق هست یا سطح میانی (یا زیرین) ؛ قسمت Shell Offset
با سلام
چگونه می توان زمان واقعی time period را در روش کشش عمیق در آباکوس اکسپلیسیت وارد کرد؟آیا در ماژول استپ و انتخاب linear perturbation و سپس frequency اینکار صورت میگیرد؟لطفا توضیح میدهید؟ با تشکر
سلام
وقتی step تعریف میکنید از شما زمان میخواد؛ این زمان همان زمان واقعی خواهد بود (در حلگر explicit)
frequency اسمش با خودشه؛ تحلیل ارتعاشی و استخراج فرکانس طبیعیه، ربطی نداره
سلام.
سوال بنده اینه که بعد از انجام فرایند کشش عمیق در نرم افزار.داده های نرم افزار به ما چیه؟کرنشه؟ تنش تسلیمه؟
با تشکر
سلام.
سوال بنده اینه که بعد از انجام فرایند کشش عمیق در نرم افزار.داده های نرم افزار به ما چیه؟کرنشه؟ تنش تسلیمه؟
با تشکر
سلام
خروجی توسط خودتون قابل تعیینه
تنش و کرنش به شکل پیش فرض ذخیره میشه
* یک سؤال را چند بار طرح نکنید جناب محمد یا شاید هم ماهان !!!!
اولین باره پرسیدم:/
یعنی الان مثلا تو مثال شما. تنش رو تو نتایج میبینیم؟!
با تشکر
من هر دو را تایید کردم که ببینید
با دو اسم متفاوت
در خصوص تعیین خروجی در آباکوس مطلب مجزا وجود داره
میتونید جستجو و مطالعه کنید
سلام خسته نباشید
واقعا ممنونم از سایت خوبتون
من بار ها سعی کردم این مثال رو انجام بدم ولی هر دفعه پانچ بدون برخورد با ورق از اون میگذره اگر این اشتباهی که من کردم اشتباه رایجی ممنون میشم جواب رو بدید اگر با این اطلاعات نمی تونید نظر بدید واقعا ممنون میشم فایل رو از من بگیرد جوابم رو بدید چند روز درگیر این مسئلم
سلام
اگر سطوح تماسی و خواص برخورد (Interaction Property) را درست تعریف نکنید این مشکل پیش خواهد آمد
سلام خسته نباشید
ببخشید من بارها این مثال رو انجام دادم ولی هر بار ارور داد.
میشه قسمت section رو توضیح بدید که چکار باید بکنیم.؟
تو قسمت پارت ورق فولادی رو با shell درست می کنیم و در section بهش solid اختصاص میدیم؟ چطوری میشه.من فک کنم مشکلم همینجاست.
همش ارور too many attempts میده. کمک کنید.
سلام
مشکلی نیست
مسئله دو بعدی مدل شده؛ نمیشه که براش مقطع shell با ضخامت تعریف کرد
ضخامت ورق در مدل هندسی لحاظ شده
در مورد خطایی هم که اشاره کردید در پست مربوط به خطاهای آباکوس به اندازه کافی شرح داده شده؛ میتونید مطالعه بفرمایید
ببخشید ما هر چهار تا پارت رو هم از روش axisymmetric استفاده باید کنیم یا فقط ورق رو باید متقارن مدل کنیم؟
کل تحلیل Axisymmetric در نظر گرفته میشه
این امکان وجود نداره فقط یک قطعه تقارن محوری باشه
با درود بر شما
می خاستم یک منبع برای اباکوس معرفی کنید که بتونم همیشه در کنارم باشه،و هم برای شروع آموزش ازش استفاده کنم.
سلام
از Documentation استفاده کنید
با سلام
ایا منبع یا فیلم اموزشی در خصوص شبیه سازی فرایند تغییر شکل پلاستیک شدید با روش موجدار کردن و صاف کردن(RCS) متوالی دارید؟
ممنون
سلام
خیر
اصولاً فیلمهای آموزشی در مورد هر نرم افزار و در هر جای دنیا برای یادگیری اصول، قواعد حاکم و کاربرد درست ابزارهاست؛ چیزی که مد نظر شماست خاص و تخصصی میشه و قطعاً فیلم یا منبع آموزشی در مورد شبیه سازیش هم پیدا نخواهید کرد
چطور می تونم حالت نهایی کشش عمیق را به حالت اولیه کشش مرحله دوم کشش عمیق تبدیل کنم
از طریق Predefined Field
سلام و عرض ادب
من میخوام یک ورق را تحت کشش عمیق شکل دهی کنم. برای اینکار نیاز است معیار hill48 را در نظر بگیرم. چطوری میتونم این معیار را در نرم افزار اعمال کنم
سلام
بعد از تعریف plasticity از گزینه suboption حالت potential را انتخاب کنید
ضرایب مدل هیل را میتونید در این قسمت وارد کنید؛ البته باید documentation را مطالعه کنید تا بتونید معادلسازی بین ضرایب را انجام بدید
سلام من میخوام فقط همین یک فیلم را از مجموعه خریداری کنم چطوری ممکنه ؟؟؟
سلام
این مثال که فیلم آموزشی نداره
مراحل ذکر شده
مجموعه فیلمهای آموزشی در بخش مجزایی برای خرید قرار داره
میتونید سرفصلها را مطالعه و تصمیم گیری کنید
https://umec.ir/courses/
با سلام
من در حال انجام شبیه سازی کشش عمیق تیتانیوم هستم ، در مورد inertias/ point mass برای نیروی ورق گیر مشکل دارم با کم و زیاد کردنش به کل نتایج عوض میشه ، ضمنا از سیستم متریک هم استفاده می کنم ، میخواستم ببینم بر چه اساس و واحدی باید مقدارpoint mass رو بدم ؟
سلام
این موضوع بستگی به فیزیک مسئله شما داره و مقدار نیرو باید از حل دقیق بر اساس مقدار نیروی واکنش بدست بیاد
با سلام . برای جلوگیری‌از‌حرکت ورقگیر بعد از عبور ورق از زیر ان شما فرمودید که گامی مجزا برای اعمال نیروی خارجی بر این عضو تعریف کرده و فرآیند شکل‌دهی ورق را در گامی مجزا انجام دهید.
وقتی نیروی ورق گیر در استپ ۱ وارد شود و شمل دهی در استپ ۲ انجام شود ، پس چطور در استپ ۲ ما نیروی ورق گیر را داریم؟
سلام
نیروی استپ اول به شکل ادامه دار به استپهای بعدی منتقل خواهد شد، مگر اینکه غیرفعال کنید
با سلام خدمت شما
میخواستم یک سوال مهم بپرسم دررابطه با یکاها در آباکوس
شما در آموزش ها گفتین که اباکوس یکا نمیشناسه و درحقیقت ما خودمون باید یکارو در ذهن داشته باشیمو عدد وارد کنیم
میخواستم بدونم اگر عدد فرضا ۴۰۰ رو وارد کنیم در بخش تنش و معیارمون مگاپاسکال باشه، الان چگالی هم ایا باید یکاش تغییر کنه؟ اصلا یکای چگالی چی میشه؟
و درکل ایا انتخاب مگاپاسکال اینجا منجر به تغییر یکای مثلا سرعت حرکت یک اسپیندل یا مثلا توی همین مثال سنبه هم میشه؟
ممنونتون میشم
سلام
همه واحدها باید هماهنگ باشه
نیرو، مدول یانگ، چگالی، جابجایی، سرعت و هر کمیت دیگه ای که استفاده میکنید
سلام اگر کشش عمیق دو مرحله ای باشه با دوتا پانچ مختلف باید چیکار کنیم.
سلام
استپ های متوالی تعریف کنید